OH1晶体是不同于DAST晶体和DSTMS晶体的另一种类型的优良非线性光学晶体。1970年,R.Lemke等首次报道合成OH1化合物,直到2001年Tsonko Kolev等才报道了OH1晶体的结构。OH1晶体是由酚类电子供体(Ar-OH)和二氰基亚甲基电子受体[C=C(CH)2]组成的D-π-A结构构成的,分子之间依靠氢键相互连接,其分子结构式和理想单晶生长结构如图2-21所示。
图2-21 OH1晶体结构
(a)OH1分子结构式;(b)OH1晶体理想单晶生长结构[73,74]
OH1晶体属于正交晶系,空间群Pna21,点群mm2、Z=4,晶胞参数a=15.4413Å,b=10.9988Å,c=9.5699Å,透光范围为700~1400 nm,由于O—H键和C—H键的伸缩共振,其在1.5μm、1.7μm、1.8μm附近存在三个吸收峰,相比于DAST晶体,DSTMS晶体吸收边缘向短波移动了约40 nm。由于晶体的正交性,其光学主轴和结晶学主轴相互平行,晶体的生色团排列方向与c轴方向夹角为28°,这导致OH1晶体有高二阶非线性系数[χ2333=(240±20)pm/V@1 900 nm]和低介质常数等特性[75,76]。由于生色团的非中心对称性结构,OH1晶体表现出高度的双折射效应(n 3-n 2＞0.5,0.6μm＜λ＜2.2μm),而且OH1晶体不易形成水合物,在太赫兹波段有较低的吸收效率,在700~2 000 nm内,光束沿着c轴透射率为60%左右,光束沿b轴透射率为85%,其透射率如图2-22所示。OH1晶体(图2-23)生长周期短、生长质量好,在光电调制、太赫兹光波的产生和探测等方面具有广泛的应用[77]。
图2-22 OH1晶体的透射率[77]
OH1晶体在红外波段有平稳的色散特性,其色散特性可以用Sellmeier方程表示[78]：(www.xing528.com)
式中,λ0为共振频率对应的波长;E d=qE 0为共振强度;n 0为共振频率入射时对应晶体折射率。
图2-23 OH1晶体实物[77]
DAST晶体的红外色散曲线如图2-24所示。
图2-24 OH1晶体的红外色散曲线[78]
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