大尺寸磷化锗锌晶体生长、器件与光学性能研究

磷化锗锌(ZnGeP2,ZGP)是一种性能优异的中远红外波段非线性光学晶体，作为频率转换介质材料，可实现激光器全固态化、多波长可调谐和大功率输出。由于各方面对中远红外波段激光迫切需求，该晶体研究得到广泛的重视。特别是我国相关研究与应用急需该材料，而目前国内生长的该晶体质量存在差距，不能满足应用要求。本课题主要研究双温区法大批量高纯单相ZGP多晶合成工艺；大尺寸晶体坩埚下降法生长及后处理工艺，包括纵径向温场、下降速率、退火温度与时间等；器件研制，包括膜系设计与镀膜工艺；研究生长工艺、缺陷和光学性能间关系，并通过改进工艺减少缺陷，提高晶体和器件性能。预期目标：晶体与器件性能满足激光器应用要求；晶体直径30mm,长120mm；1和2μm处吸收系数分别小于0.1和0.05cm(-1),晶体和器件光损伤阈值分别高于10和1J/cm(2);获发明专利2-3项，国内外知名期刊发表论文8-10篇以上。