三、發(fā)展趨勢

1）紫外向更短波段的發(fā)展

發(fā)展全固態(tài)深紫外（200nm）相干光源，是目前國際光電子領(lǐng)域最前沿的研究項目之一，這是因為紫外激光在許多高技術(shù)領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用，如新一代的集成電路光刻技術(shù)需要全固態(tài)的紫外相干光源；光電子能譜、光譜技術(shù)中，迫切需要可調(diào)諧的全固態(tài)深紫外相干光源，這對于推動深紫外光譜、能譜儀的發(fā)展將起到關(guān)鍵性的作用，并將開辟一個新的物質(zhì)科學(xué)研究領(lǐng)域；深紫外相干光源還將極大地推動激光精密機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展。由于目前還沒有直接輸出深紫外波長的激光晶體問世，解決固態(tài)深紫外激光光源的關(guān)鍵問題集中在紫外波段的NLO變頻晶體的研制和應(yīng)用開發(fā)，其帶動相關(guān)工業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的前景是十分誘人的。

2）現(xiàn)有非線性光學(xué)晶體性能的改進(jìn)以及新晶體的開發(fā)

一個最典型的例子是化學(xué)計量比的LiNbO3（簡稱SLN），由于結(jié)構(gòu)完整性提高，SLN較普通的一致熔融鈮酸鋰（簡稱CLN）性能上有質(zhì)的飛越，若解決了的實用化技術(shù)，將會在光電子、光通信等領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的變革。—BBO是首先用來將Nd：YAG輸出的1064nm激光四倍頻獲得266nm紫外光的非線性光學(xué)晶體。在該頻率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域已應(yīng)用了幾十年。但該晶體在輸出266nm激光的功率超過180毫瓦時，便會產(chǎn)生光折變損傷而被打壞。新近研制成熟的CLBO晶體，不但晶體生長比BBO容易、長出的單晶比BBO大，而且在266nm輸出達(dá)40瓦時，也未被打壞。在此領(lǐng)域，CLBO有替代BBO的趨勢。

3）非線性光學(xué)晶體的周期性極化準(zhǔn)相位匹配技術(shù)（QPM）

我國在周期及準(zhǔn)周期極化相位匹配的研究方面處于國際領(lǐng)先水平。由于這類準(zhǔn)相位匹配器件可以充分發(fā)揮晶體的非線性光學(xué)性能，而且一塊晶體可以同時完成倍頻、和頻、參量振蕩等功能。所以這類技術(shù)在光通信、激光顯示、空氣污染檢測、醫(yī)藥以及國防等方面都有重要的應(yīng)用，QPM材料及器件正顯示其極強(qiáng)的生命力。目前比較重要的有PPLN、PPKTP及PPRTA等（“PP”也為“準(zhǔn)相位匹配”表示法之一）。

4）紅外波段的非線性光學(xué)晶體

相對于可見和紫外波段的非線性晶體，紅外波段的非線性晶體發(fā)展比較慢，主要原因是現(xiàn)有的紅外非線性晶體的光損傷閾值太低，直接影響了實際使用。由于紅外非線性光學(xué)晶體在軍事上有重要應(yīng)用前景，這一類晶體材料成為非線性光學(xué)領(lǐng)域的一個重點發(fā)展方向。

5）新型的光折變晶體材料

現(xiàn)有的光折變材料如LiNbO3、BaTiO3等在進(jìn)行光學(xué)信息存儲應(yīng)用時，其光折變響應(yīng)速度還不夠快、存儲噪聲還比較大，這兩方面的性能還不能與目前廣泛應(yīng)用的電磁存儲技術(shù)相比。故必須尋找新型的、性能更好的光折變晶體材料或進(jìn)一步對現(xiàn)有的光折變材料改性提高。

四、發(fā)展思想和重點

我國在非線性光學(xué)晶體的產(chǎn)業(yè)化方面也取得了明顯進(jìn)展，建立了一些生產(chǎn)線，某些晶體品種已經(jīng)實現(xiàn)了商品化，如KTP、LBO、BBO、LN、LT等，產(chǎn)品除滿足國內(nèi)需求外，還大量出口。

但是，當(dāng)前我國非線性晶體的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程與技術(shù)發(fā)展的需要還有很大差距，尚未在質(zhì)和量兩方面滿足傳統(tǒng)工業(yè)及高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的要求；整體的研究（應(yīng)用）開發(fā)水平特別是產(chǎn)業(yè)化水平與國外還有相當(dāng)大的差距，還沒有形成一套有機(jī)聯(lián)系的真正意義上的產(chǎn)業(yè)體系。具體表現(xiàn)在：

1）生產(chǎn)裝備落后，控制水平低、單機(jī)產(chǎn)量少、成品率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等；

2）產(chǎn)業(yè)分散、規(guī)模小（某些品種如LiNbO3，總產(chǎn)量雖然大，但大而不強(qiáng)，產(chǎn)品檔次低，光學(xué)級晶體少，多為壓電級）；

3）品種少、規(guī)格不齊全，元器件和發(fā)達(dá)國家差距更大，這與晶體深加工如拋光、鍍膜和元器件精密加工制作等水平差有關(guān)；

4）產(chǎn)業(yè)化、工程化水平低，一方面某些性能優(yōu)異的晶體材料，尚處在實驗室研究階段，不能滿足高技術(shù)發(fā)展的需要，另一方面實驗室成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平極需提高；

5）產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)乏力，資源沒有有效利用，未建立起完整的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)體系。管理體制條塊分割；投資強(qiáng)度低且分散；與晶體生產(chǎn)配套的原材料、專用儀器設(shè)備的發(fā)展不平衡；產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)極待加強(qiáng)，同行之間的無序競爭有待解決。生產(chǎn)與應(yīng)用之間未建立起有效結(jié)合機(jī)制，新材料、新產(chǎn)品推廣、應(yīng)用乏力。

發(fā)展思想

根據(jù)我國在非線性晶體部分領(lǐng)域處于優(yōu)勢地位，以國際光電功能晶體產(chǎn)業(yè)，特別是激光與非線性晶體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和世界市場為導(dǎo)向，集中力量，發(fā)揮優(yōu)勢，采取重點突破，集中力量攻克一部分對國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)有重大意義的晶體品種，使我國的非線性晶體產(chǎn)值在2010年達(dá)到15億元，2020年達(dá)到30億元。

發(fā)展重點

1）光通信和集成光學(xué)使用的非線性光學(xué)晶體，包括準(zhǔn)相位匹配（QPM）多疇結(jié)構(gòu)晶體材料與元器件；

2）激光電視紅、綠、藍(lán)三基色光源使用的非線性光學(xué)晶體；

3）應(yīng)用于下一代光盤藍(lán)光光源的半導(dǎo)體倍頻晶體（如KN和某些可能的QPM產(chǎn)品）；

4）新型紅外、紫外、深紫外非線性晶體的研發(fā)和生產(chǎn)。