Effective nonlinearity of the new quaternary chalcogenide crystal BaGa<sub>2</sub>GeSe<sub>6</sub>
Kiyoshi Katō, Valeriy Badikov, Li Wang, Vladimir L. Panyutin, K. V. Mitin, Kentaro Miyata, Valentin Petrov
Abstract
The unknown magnitude and relative signs of the trigonal crystal <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:msub> <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:mi mathvariant="normal">a</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">G</mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>6</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> nonlinear coefficients have hindered defining an optimum orientation for maximum frequency conversion efficiency. This issue is resolved in the present work, obtaining <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:msub> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>11</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>23.6</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:msub> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>22</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>18.5</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> , and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:msub> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>31</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mn>18.3</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mspace width="thickmathspace"/> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi> <mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mml:mo>/</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> for frequency doubling of the 10.591 µm radiation.