一、科学目标

　　本项目致力于非线性光学晶体的结构-性能关系研究；设计、合成几种具有重大应用前景的中远红外新波段非线性光学晶体；在深入研究晶体生长热力学动力学过程的基础上，发展晶体生长新方法和新技术，获得高品质的非线性光学晶体，设计和制备高效功能晶体器件；拓展新波段全固态激光光源；精密调控光学超晶格微结构，拓展通信波段光源，奠定有源光量子芯片器件集成的材料基础。丰富和发展具有自主知识产权的非线性光学晶体材料体系，引领晶体材料发展方向，保持我国国际领先地位，建设一支创新能力强、多学科交叉且具有充分国际竞争力的研究队伍。
 

　　二、研究内容

　　（一）非线性光学晶体结构-性能关系研究。

　　通过多尺度模拟计算、晶体生长实验与性能评估相结合，系统研究紫外和中远红外波段非线性光学晶体组成、结构、电子极化、多光子吸收、多声子振动与非线性光学系数、吸收特性及折射率等相互关系，揭示非线性光学晶体材料的新效应、新机理。

　　（二）新波段非线性光学晶体设计与性能调控。

　　研究提高新波段非线性光学晶体转换效率、红外晶体激光损伤阈值及匹配容限能力的关键影响因素，开发新晶体材料结构筛选、高效合成新方法，设计并发现兼具大非线性光学系数、宽透过、高抗光损伤中远红外新晶体。

　　（三）新波段非线性光学晶体生长、器件及应用。

　　探索晶体生长过程中的熔体结构、传热、传质等热力学和动力学机制，开发适用于新波段非线性光学晶体生长新技术；阐明晶体缺陷、表面/界面特性对激光损伤的影响，基于重大应用背景，研发大尺寸、低吸收紫外和高效、高光损伤阈值红外非线性光学晶体与器件。拓展紫外非线性光学晶体的应用波段，关注其在日盲波段的新应用。

　　（四）量子通信波段非线性光学微结构器件研制。

　　研究新型光学超晶格非线性晶体基质材料及其畴反转机理；完善和发展高亮度、高精度、低损耗、快调制超晶格集成器件和有源光量子芯片的制备技术；形成用于光量子信息的超晶格材料、器件标准化评估体系；应用上述新型基质材料构建1.4-1.6微米之间各通信频道上的有源量子芯片体系。
 

　　三、申请注意事项

　　（一）申请书的附注说明选择“非线性光学晶体新波段拓展及其在重大应用中的关键科学问题研究”，申请代码1选择E0201。

　　（二）申请人申请的直接费用预算不得超过2000万元/项（含2000万元/项）。

　　（三）本项目由工程与材料科学部负责受理。

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