量子电子学报

作者：李海东,申玉,温雅,张申金,宗楠,薄勇,彭钦军,

单位：( 1 中国科学院理化技术研究所功能晶体与激光技术重点实验室, 北京 100190; 2 中国科学院理化技术研究所固体激光重点实验室, 北京 100190; 3 中国科学院大学, 北京 100049; 4 齐鲁中科光物理与工程技术研究院, 山东 济南 250000 )

关键词：非线性光学,光谱分析,能带计算,第一性原理,金刚石晶体,

基金：国家自然科学基金 (11504389), 中国科学院功能晶体与激光技术重点实验室自主部署项目

金刚石具有高的热导率、宽的光谱透过范围、大的拉曼增益系数和大拉曼频移等优势，已成为拓展波长、获得高功率高光束质量新波长的重要拉曼介质。我们利用第一性原理对金刚石晶体晶格参数、能带结构、态密度、声子谱等进行了完整的计算，系统地分析了结构特征、频谱、能带间隙及电子分布特性。在此基础上，进行了金刚石晶体光谱分析，考虑了电子运动态及电场方向对于能带间隙的影响。金刚石晶体在<1 0 0>晶向上最易受电场影响，在<1 1 1>晶向上最稳定。给出了全部本征振动模式和相应的频率，结果表明泵浦光沿着<1 1 0>晶向入射、并沿着<1 1 1>晶向偏振时拉曼增益最大。同时我们也讨论了光谱区域内多声子吸收机理，可为金刚石拉曼激光效率提升、波长拓展提供理论依据。

来源：2023年第6期

《量子电子学报》期刊编辑部

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