钛酸钡晶体与非线性光学材料

非线性光学效应在传统的线性光学范围内，一束光通过晶体后，光的频率不会改变。然而当光通过某种晶体后产生频率为入射光两倍的光，则将这种现象称为非线性光学效应。产生非线性光学效应的晶体叫非线性光学晶体。这种晶体必须是非中心对称晶体。

钛酸钡晶体 钛酸钡的化学式为 BaTiO3，高温时它的晶体是立方晶系， 图 6－6 示出 BaTiO3 立方晶体的一个晶胞。晶胞中只有一个分子，Ba 原子位于体心位置，Ti 原子处于顶角，O 原子处于棱边。从图中可看到，立方晶胞的顶角有 TiO3 八面体基团。立方 BaTiO3 晶体有对称中心，因此没有非线性光学性能。当温度降低时，TiO6 八面体基团发生畸变，基团中的 Ti 沿 4 次轴相对 O 原子移动 12pm，Ba 也在同方向移动 6pm，O 原子也偏离了正八面体。此时晶体转变为四方晶系，没有对称中心，四方 BaTiO3 是非线性光学晶体，它能对高强度的激光光源进行调频、调相等技术处理。四方 BaTiO3 还是优良的压电、铁电、电光等重要功能晶体材料。