非线性光学晶体材料CdSe制备及其性能研究.docx

非线性光学晶体材料CdSe制备及其性能研究
非线性光学是指物质在高强度光场作用下，对光的响应不再遵循线性关系的现象。具有非线性光学特性的晶体材料已成为制备高效、高性能光电器件的重要基础。本文介绍了一种常见的非线性光学晶体材料——CdSe的制备方法及其性能研究。
一、CdSe晶体材料的制备方法
1.溶剂热法
将Cd（OAc）2和Se（OAc）2在有机溶剂中混合，控制反应条件，可在反应的过程中生成CdSe晶体。溶剂热法制备CdSe晶体的优点是反应温度低、成本低，且制备过程简单。但晶体尺寸较小、形状难以控制。通常用于制备小尺寸的CdSe颗粒或用作前驱体合成大尺寸的CdSe晶体。
2.水热法
将Cd2+和Se2-在水中反应，加入表面活性剂、结晶调节剂等，进行水热处理，即可制备CdSe晶体。该方法制备的CdSe晶体连续性好、晶体尺寸较大。但是需要控制反应条件，否则容易产生杂质，影响晶体品质。
3.生物合成法
利用某些微生物、细菌等生物体内酵素的作用，将Cd2+和Se2-以及生物体内的有机物等自然界中存在的物质结合起来，形成CdSe晶体。由于该方法无需高温高压反应，且晶体尺寸较大，对环境友好，逐渐得到广泛应用。
二、CdSe晶体材料的性能研究
CdSe晶体材料具有良好的非线性光学特性，可用于制备二次谐波发生器、光学调制器等光电器件。以下介绍CdSe晶体的光学特性研究。
1.光谱特性
CdSe晶体材料的吸收谱在350～500nm之间，最大吸收波长为~464nm。随着波长逐渐变短吸收系数逐渐增大。发射峰位于550～712nm之间，表明CdSe晶体具有较高的荧光量子产率。
2.非线性折射率
随着CdSe晶体材料浓度的逐渐升高，非线性折射率也逐渐增大。在光强为1.0GW/cm2时，其非线性折射率为3.09×10^-8esu（CGS单位制），是一种较好的非线性光学材料。
3.二次谐波发生特性
CdSe晶体在高强度光场作用下，可将原有的入射光波长压缩到一半，即产生二次谐波。研究表明，在1064nm的Nd：YAG激光脉冲作用下，CdSe晶体的转换效率为0.3%。CdSe晶体的二次谐波发生特性优越，是制备二次谐波发生器的理想材料之一。
三、结论
CdSe晶体材料是一种具有非线性光学特性的重要材料，其制备方法包括溶剂热法、水热法、生物合成法等。该材料在光谱特性、非线性折射率、二次谐波发生特性等方面表现良好，具有较高的应用价值。