非线性光学晶体是沉要的光电信息职能资料之一
，是光电子技术出格是激光技术的沉要物质基础
，其发展程杜纂激光技术的发展亲昵有关。非线性光学晶体资料能够用来进行激光频率转换
，扩大激光的波长;用来调造激光的强度、相位;实现激光信号的全息存储、解除波前畴变的自泵浦相位共轭等等。所以
，非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不成短缺的关键资料
，各蓬勃国度都将其放在优先发展的地位
，并作为一项沉要战术措施列入各自的高技术发展打算中
，赐与高度器沉和支持。

陪伴着激光技术从上世纪六十年代发展至今
，非线性光学晶体也得到长足的发展
，从最初的石英倍频晶体起头
，不休涌现出铌酸锂(LiNbO3—LN)、磷酸二氢钾(KH2PO4—KDP)、磷酸二氘钾(KD2PO4—DKDP)、碘酸锂(LiIO3—LI)、磷酸氧钛钾(KTiOPO4—KTP)、偏硼酸钡(-BaB2O4—BBO)、三硼酸锂(LiB3O5—LBO)、铌酸钾(KNbO3—KN)、硼酸铯(CSB3O5—CBO)、硼酸铯锂(LiCSB6O10—CLBO)、氟硼酸钾铍(KBe2BO3F2—KBBF)以及硫银镓(AgGaS2—AGS)、砷镉锗(CdGeAs—CGA)、磷锗锌(ZnGeP2—ZGP)等非线性光学晶体
，宽泛利用于激光倍频、和频、差频、光参量放大以及电光调造、电光偏转等。比力有代表的例子是：用LN造作的光波导器件及调造器件
，已宽泛利用于光通讯;利用KTP晶体的贸易内腔倍频YAG激光器
，其绿光输出可达几百瓦;用CBO和频的YAG三倍频激光器
，355nm输出已达17.7瓦;用CLBO四倍频的YAG激光器
，266nm紫表光输出已达42瓦;用KBBF直接六倍频已获177.3nm的深紫表激光;使用KTP、BBO、LBO的光参量振荡器
，其调谐领域覆盖了可见光到4.5m波段
，并实现单纵模运行。

就非线性光学晶体、器件及利用整个领域的科技水平来看
，蓬勃国度如美国、英国等居于世界前列
，从最初的道理提出、新资料的索求、器件的开发
，他们都作出了沉要的贡献。在非线性晶体资料的出产上
，日本、中国、和前苏联的一些国度如俄罗斯、乌克兰、立陶宛等
，占有沉要的职位
，而美国和欧洲一些国度则重要侧沉于非线性晶体器件及设备的造作。我国在非线性光学晶体领域占有沉要的职位。

一、中国在能力域的世界职位

我国无论在非线性光学晶体的学术钻研还是产业化方面
，都在国际上有着沉要的影响
，出格是在可见、紫表波段非线性晶体的钻研方面一向处于当先水平
，受到世界瞩目。我国在非线性晶体领域最重要的成就是(1)发了然掺镁LiNbO3晶体
，通过掺杂使得LiNbO3的抗危险阈值提高了两个数量级以上
，大大启发了铌酸锂晶体的利用领域;(2)在硼酸盐系列中发现并研造出-BBO、LBO、CBO、KBBF等一系列机能优异的紫表非线性光学晶体
，开创了紫表激光倍频的新纪元
，使得人类不休向固体紫表激光的极限推动;(3)初次在国际上用溶剂法成长出可现实利用的KTP大单晶
，并实现产业化
，使KTP晶体在全世界得到普遍的利用
，推进了激光技术的发展。(4)主导了周期、准周期极化人为微结构非线性光学晶体资料的钻研和尝试验证
，启发了非线性光学晶体的新领域。

我国多种非线性光学晶体的成长技术居国际先进水平
，国表已有的所有晶体成长步骤我都城有
，险些所有沉要的非线性光学晶体都已成长出来
，一些沉要晶体满足了国内沉大工程需要
，一批高技术晶体已成为商品
，在国际上享有盛誉。

二、市场需要分析

非线性光学晶体资料是一个和激光、光电子、光通讯等产业亲昵有关的相当确定的产业
，受这些产业的发展和变动的影响极度大。随着上世纪末全世界信息化海潮的迅猛发展和光电子技术的宽泛选取
，国内表对光电职能晶体尤其长短线性光学晶体的市场需要剧增。

近年来全世界的非线性光学晶体的销售额每年超过4亿美元
，传统的非线性晶体的需要量仍在逐年增大
，今后几年市场增长率在1530%左右。

非线性光学元件在调造开关与远程通讯、信息处置和娱乐等三个领域阐发出了加快发展的趋向。

重要的贸易化非线性光学晶体有铌酸锂(LiNbO3)、磷酸钛氧钾(KTP)、-偏硼酸钡(BBO)、三硼酸锂(LBO)、磷酸二氢钾(KDP)、磷酸二氘钾(DKDP)等
，其中LiNbO3是市场最大的非线性光学晶体
，光通讯和工业激光是它最沉要的两个利用领域。光通讯行业的持续发展使得利用于光通讯调幅器的LiNbO3晶体不仅占据了绝大部门的市场
，并且市场份额每年都在增长。

除光通讯表
，工业激光、电光长短线性光学晶体利用的沉要市场
，近几年一向维持着每年1520%的市场增长
，其中BBO、KTP晶体是能力域近几年增长最快的晶体种类
，市场远景看好。

医用固体激光器领域长短线性光学晶体的另一个沉要市场
，重要利用的是KTP、KDP和BBO晶体
，CLBO也将会得到大量利用。由于医疗行业激光器的急剧发展
，带头KTP等非线性光学晶体的需要量也迅速增长。

据市场调查企业美国BCC(BusinessCommunicationsCompany,Inc)钻研公司的最新汇报
，2005年非线性光学晶体全球市场规模达到8亿5610万美元
，预计未来将以17.1%的年均匀增长率扩大至2009年的16亿5600万美元左右。其中用于光通讯的LiNbO3在2005年占非线性光学晶体资料的市场份额为24.5%
，2009年预计为29.6%。用于激光和电光领域的KTP、KDP、DKDP、BBO、CLBO、LBO等晶体在2005年占非线性光学晶体资料的市场份额为18.5%
，KTP晶体预计的AAGR(年均匀增长率)为5.4%
，其它晶体的AAGR总共为8%。

重要非线性光学晶体资料全球销售额
，单元：百万美元

晶体类型20032004200520062009AAGR%

2005-2009

LiNbO317020023027552522.9

KTP303550557510.7

KDP,DKDP,BBO,

CLBO,LBO,ZGP455070801019.6

资料起源：BBCInc。2009为预测值。

从整个非线性光学晶体资料、器件及整机设备来看
，美国、日本等蓬勃国度是产业大国
，在大规模出产的非线性光学晶体如LiNbO3占有垄断职位。幼规模的资料种类如KTP、BBO、LBO等
，重要是中国、立陶宛等占具优势职位。在器件造作方面
，由于整体技术力量强
，工业基础好
，美、欧等蓬勃国度占有决定性的优势职位。中国等蓬勃中国度则只能给蓬勃国度提供晶体资料
，赚取一些利润。

三、发展趋向

1)紫表向更短波段的发展

发展全固态深紫表(200nm)有关光源
，是目前国际光电子领域最前沿的钻研项目之一
，这是由于紫表激光在很多高技术领域有着极度沉要的利用
，如新一代的集成电路光刻技术必要全固态的紫表有关光源;光电子能谱、光谱技术中
，火急必要可调谐的全固态深紫表有关光源
，这对于推动深紫表光谱、能谱仪的发展将起到关键性的作用
，并将启发一个新的物质科学钻研领域;深紫表有关光源还将极大地推动激光精密机械加工业的发展。由于目前还没有直接输出深紫表波长的激光晶体问世
，解决固态深紫表激光光源的关键问题集中在紫表波段的NLO变频晶体的研造和利用开发
，其带头有关工业发展和技术进取的远景是极度诱人的。