Recalibration of the nonlinear optical coefficients of BaGa<sub>4</sub>Se<sub>7</sub> crystal using second-harmonic-generation method
Xuezhi Zhao, Chunxiao Li, Jinzhou Bai, Zhengping Wang, Jiyong Yao, Rongqing Tan, Xinguang Xu
Abstract
Nonlinear optical coefficients are important parameters for nonlinear optical crystals. Based on the previously disclosed <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal">G</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:msub> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mn>4</mml:mn> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:msub> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mn>7</mml:mn> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> crystal coefficients, the optimum phase-matching direction with the largest effective nonlinear optical coefficient appears in the second octant ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:msup> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>90</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo>∘</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo><</mml:mo> <mml:mi>θ</mml:mi> <mml:mo><</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>180</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo>∘</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:msup> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo>∘</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo><</mml:mo> <mml:mi>ϕ</mml:mi> <mml:mo><</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>90</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo>∘</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> ). In this study, a recalibration was performed using the second-harmonic-generation method, and it was confirmed that the optimum phase-matching direction of the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal">G</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:msub> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mn>4</mml:mn> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:msub> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mn>7</mml:mn> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> crystal is located in its <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mi>X</mml:mi> <mml:mi>Z</mml:mi> </mml:math> principal plane ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mi>ϕ</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo>∘</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> ). Therefore, this study will serve as a good reference for future applications of this excellent crystal.