张国栋，程 奎，张龙振，陶绪堂

(山东大学晶体材料国家重点实验室，晶体材料研究所，济南 250100)

0 引 言

中远红外相干光源在激光定向红外对抗、激光制导、激光通讯等军事领域，以及在医学诊疗、大气污染物监测、红外光谱分析等民用领域均有着广泛的应用[1-3]。利用红外非线性光学晶体的双折射相位匹配技术对可见或近红外激光进行频率下转换，在产生中远红外激光方面具有可调谐范围宽，整个激光器可做到紧凑、小型化、全固化，可以实现大功率、窄线宽红外激光输出等独特的优势，是获得3 μm以上中远红外激光的主要途径[4-5]。

经过四十多年的研究，目前已开发出多种高性能的中远红外非线性光学晶体。其中，ZnGeP2晶体具有非线性系数大、热导率高的特点，已成为3～5 μm波段公认的“王牌”晶体[6]；硫属化合物LiInS2、LiInSe2系列晶体[1-2]，BaGa4S7、BaGa4Se7和BaGa2GeSe6系列晶体[3]以及GaSe、CdSe晶体[4-5]等具有宽的透光范围、大的带隙和高的抗光损伤阈值，成为8～12 μm长波红外波段极具应用前景的非线性光学晶体。虽然近年来红外非线性光学晶体的研制技术取得了很大的进展，然而红外技术的广泛应用仍迫切需求既可以用1 μm左右的激光泵浦，同时在3～8 μm又具有高效率和高输出功率的中红外非线性光学材料。

由于CdSiP2晶体的熔点高达1 133 ℃，在生长温度下的平衡分解压高达22 atm，大尺寸、高质量CdSiP2晶体的生长还存在着很多技术难题。2011年，本课题组在国内率先开展了垂直布里奇曼法生长CdSiP2晶体的研究工作，生长出φ8 mm×40 mm的无开裂的CdSiP2晶体，并对晶体的物理性能以及裂纹和光散射颗粒等晶体缺陷开展了细致的研究工作[18-22]。……