Badikov's Crystals在大尺寸硫化物晶体的领域方面具有许多优势，主要涉及HgGa2S4晶体，BaGa4Se7，BaGa4S7，AgGaS2，AgGaSe2等高质量激光晶体
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负责人：蒋画
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Badikov大尺寸硫化物晶体，硫族化合物晶体
BaGa4Se7晶体
采用Bridgman-Stockbarger方法在实验室中生长了BaGa4S7(BGS)晶体，首次获得了其含Se的类似物BaGa4Se7(BGSe)，其尺寸大到足以测量色散系数和折射系数，这是预测相位相互作用特性的先决条件。
BaGa4Se7晶体结构与物理特性
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结构与物理特性 |
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晶格对称性 |
单斜 |
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空间群 |
PC |
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熔点（℃） |
1050 |
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光学均匀度（折射率偏差） |
Δn=1*10-4 |
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吸收系数（cm-1） |
<0.005 |
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晶胞参数（Å） |
a=7.62，b=6.51，c=14.70，β=121，20 |
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光学与非线性特性 |
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透射谱范围（μm） |
0.47~18 |
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能隙（eV） |
2.64 |
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非线性系数 |
d11=18.2 pm/V d13=20.6 pm/V |
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双折射率 |
Δn=0.08 @1μm |
BaGa4Se7晶体规格参数
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尺寸规格 |
晶向 |
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BaGa4Se7柱状晶体 |
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6×6×15 |
Type II，φ=5.8°，θ=90° |
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8×8×25 |
Type II，φ=33.5°，θ=90° |
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10×9×20 |
Type I，φ=43.3°，θ=0° |
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12×12×35 |
Type I，φ=46.46°，θ=0° |
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BaGa4Se7平板晶体 |
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5×5×1 |
Type I，θ=40.7°，φ=0° |
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8×8×1 |
Type I，θ=46.46°，φ=0° |
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12×12×1 |
Type I，θ=43.3°，φ=0° |
BaGa4Se7晶体工艺公差表
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公差类型 |
参数 |
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通光孔径公差 |
+0.1/-0 mm |
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厚度公差 |
+0.1/-0 mm |
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角度公差（φ和θ） |
+/-30 arcmin |
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垂直公差 |
15 arcmin |
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孔径倒角 |
0.1~0.3mm |
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平行度 |
<120 arcsec |
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平整度 |
<λ/6@633nm |
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面型精度 |
30/20，S/D |
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轴向 |
±0.5°，@所有轴 |
Badikov的晶体实验室具有50多年的硫族化合物晶体的生产经验，以及超过30年的非线性激光晶体，硫化物非线性晶体的商业供应经验。团队已开发出先进的培养技术，大型高质量晶体已准备好用于商业供应：BaGa4Se7，BaGa4S7，BaGa2GeSe6，BaGa2GeS6，Ba2Ga8GeS16。Badikov是大尺寸HgGa2S4晶体的唯一制造商。您也可以订Hg1-xCdxGa2S4晶体。还生长了以下具有高光学质量的元素：Ag3AsS3，Ag3SbS3，AgGaS2，AgGaSe2，AgGa1-x InxS2，AgGaxIn1-xSe2，AgGaGeS4，AgGaGe5Se12，HgGa2S4，Hg1-xCdxGa2S4，PbIn6Te10，PbGa6Te10，Pb1-xCaxIn6Te10，Tl4HgI6，PbGa2GeSe6，GaSe等。团队可以根据用户的研究任务，对单晶生长技术的发展进行研究，并合成任何数量的硫化物晶体。我们一直在寻找和开发新的晶体。现在已经生长出了尚未研究或尚未完全研究的晶体，例如：HgIn2Se4、HgIn2S4、Fe2In2Te5、Fe2Mn2Se5。
AgGaS2晶体简介
AgGaS2晶体是常见的硫化物晶体，通常用来二倍频和三波混频。用适合的光源进行泵浦，基于这类硫化物非线性晶体的参量振荡可以产生光谱范围1~10微米的波长连续可调谐的激光。高质量的非线性晶体AgGaS2和其较长的尺寸使实现高转换效率变得可能。用掺Nd的YAG激光器（1064nm）的单皮秒脉冲泵浦AgGaS2的参量发生已被证实覆盖了2.2~7.4微米范围。由于非共线双晶结构，比之前报道过的（在该光谱范围用皮秒脉冲泵浦的光学参量振荡）更高的转换效率已经可以实现了。而且基于单个的AgGaS2晶体的双通的OPO也实现了。该器件与双晶OPO相比，在不损失转换效率的情况下具有一定优势。
AgGaS2晶体参数表
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物理结构特性 |
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晶格对称性以及点群 |
四方晶系，D2d |
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空间群 |
D122d |
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晶胞参数（晶格特征参数）（Å） |
a=5.742，c=10.305 |
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熔点（℃） |
980 |
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晶体光学均匀性（折射率偏差） |
Δn<1*10-4 |
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密度（g/cm3） |
4.58 |
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吸收系数（cm-1） |
<0.005 |
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光学与非线性光学特性 |
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光学传输范围（μm） |
0.47到12.5 |
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能隙（eV） |
2.8 |
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各向同性波长（μm） |
0.497 |
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|
折射率（实测值） |
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λ（μm） n |
no |
ne |
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0.53 |
2.6148 |
2.6145 |
|
0.65 |
2.5417 |
2.4941 |
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1.064 |
2.4489 |
2.3952 |
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2.0 |
2.4131 |
2.3594 |
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10.6 |
2.3449 |
2.2908 |
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损伤阈值 |
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（τ=10 ns，λ=1.06 μm），20 MW/cm2 |
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非线性光学系数 |
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d36（10.6μm）=0.15d36（GaAs）= 13.4 pm/V dooe = d36sinθsin2φ deoe = doee = d36sin2θcos2φ |
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色散方程（Sellmeier equations，λ in μm） |
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no2 = 4.4368659+541.97177/（400+λ2）- 0.21334425/（0.10173910-λ2） ne2 = 4.1704137+550.23080/（400+λ2）- 0.19289371/（0.13312863-λ2） |
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使用AgGaS2的实验结果 |
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泵浦激光：1.06 μm 30ps锁模激光输出波长：4~10 μm 量子转换效率（%） 2.8 （λ=5.2 μm） 1.6 （λ=6.3 μm） 0.6 （λ=7.1 μm） |
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HgGa2S4晶体简介
我们在生长HgGa2S4硫化物晶体等非线性晶体方面占有领先地位。高的激光损伤阈值和高转换效率使得这些晶体可以用于1.0~10 um的波长范围内的倍频和OPO/OPA。据证实，CO2激光器用4mm长的HgGa2S4晶体进行二倍频的量子转换效率为10%（脉宽30ns，辐射功率密度60MW/cm2）。高转换效率和宽波长可调谐发射谱使得HgGa2S4
具有与AgGaS2，AgGaSe2，ZnGeP2和GaSe晶体竞争的实力，尽管生长大尺寸的HgGa2S4具有一定难度。
HgGa2S4参数表
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物理结构特性 |
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晶格对称性以及点群 |
四方晶系，S4 |
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空间群 |
S24 |
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熔点（℃） |
880 |
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密度（g/cm3） |
4.95 |
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光学与非线性光学特性 |
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光学传输范围（μm） |
0.5到12.5 |
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能隙（eV） |
2.84 |
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折射率（实测值） |
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λ（μm） n |
no |
ne |
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0.5495 |
2.6592 |
2.5979 |
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0.6500 |
2.5796 |
2.5264 |
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1.0760 |
2.4774 |
2.4324 |
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3.5400 |
2.4386 |
2.3979 |
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11.000 |
2.3690 |
2.3290 |
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损伤阈值 |
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τ=10 ns，λ=1.06 μm（单脉冲），60 MW/cm2 τ=18 ns，λ=1.064 μm，ν=10 Hz，30 MW/cm2 |
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非线性光学系数 |
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d36（1.064μm）=1.8d36（AgGaS2）±15% = （35.2±5.3）pm/V d31（1.064μm）=0.6d36（AgGaS2）±15% = （11.7±1.8）pm/V d36 /d31 = 3 dooe = d36sinθsin2φ+ d31sinθsin2φ，φopt=36° deoe = doee = d36sin2θcos2φ- d31sin2θcos2φ，φopt=81° |
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色散方程（Sellmeier equations，λ in μm） |
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no2 = 6.2081522-63.706298/（225.0-λ2）- 0.23698804/（0.09568646-λ2） ne2 = 6.0090267-63.280659/（225.0-λ2）- 0.21489656/（0.09214633-λ2） |
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使用HgGa2S4的实验结果 |
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用于CO2的激光器（τ=30ns，功率密度60 MW/cm2，L=4 mm）的量子转换效率（%）为10 |
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AgGaS2/HgGa2S4晶体工艺公差表
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公差类型 |
参数 |
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通光孔径公差 |
+0.1/-0 mm |
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厚度公差 |
+0.1/-0 mm |
|
角度公差（φ和θ） |
+/-30 arcmin |
|
垂直公差 |
15 arcmin |
|
孔径倒角 |
0.1~0.3mm |
|
平行度 |
<120 arcsec |
|
平整度 |
<λ/6@633nm |
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轴向 |
±0.5°，@所有轴 |
AgGaS2/HgGa2S4晶体规格
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晶体类型 |
尺寸 |
θ |
φ |
是否镀膜 |
价格 |
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AGS |
5×5×1mm |
39° |
45° |
依据合同 |
- |
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HGS |
5×5×1mm |
43.5° |
45° |
依据合同 |
- |
|
AGS |
6×6×2mm |
50° |
0° |
依据合同 |
- |
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HGS |
6×6×2mm |
55.8° |
0° |
依据合同 |
- |
|
AGS |
8×8×1mm |
39° |
45° |
依据合同 |
- |
|
HGS |
8×8×1mm |
43.5° |
45° |
依据合同 |
- |
