成果简介：

CdSiP₂-OPO可以以非临界相位匹配方式高效地产生6μm激光，其泵浦阈值比AgGaS₂小3-5倍，高功率输出时更加稳定，应用于组织切除时没有明显的组织外伤，是一种新型的医疗用中红外激光光源。CdSiP₂晶体的生长非常困难，目前美国BAE系统公司是世界上唯一可提供器件级CdSiP₂晶体的单位，然而对我国实行技术封锁和产品禁运。山东大学突破了美国的专利技术，采用双温区法合成磷硅镉多晶料，单次可以高效地合成上百克的高纯多晶原料，保障了单晶生长的原料需求；同时采用坩埚下降法生长磷硅镉单晶体，通过自发形核或籽晶生长法，已经成功生长出直径12mm、长度60mm的CdSiP₂单晶。经过数年的技术攻关，已形成了具有自主知识产权的多晶合成和单晶生长技术，在国内处于领先水平。

磷硅镉单晶体及晶体器件

应用情况:

该成果主要应用于新波段的可调谐中红外激光的产生，在红外医学诊疗、空气污染物监测、红外光谱分析、激光通讯、红外对抗等领域均有着广泛的应用。由于水和蛋白质均对5900-6600 nm波段的激光有强的吸收特性，此波段的激光可以在减小对周围组织损伤的前提下快速高效地切割生物病变组织，在外科诊疗中具有非常重要的应用。早期能产生此波段激光的唯一光源是自由电子激光器，然而此种光源的体积非常庞大，造价昂贵。CdSiP₂-OPO产生的6.45μm激光应用于病变组织切除手术中时具有如下优点：

①CdSiP₂晶体泵浦的阈值低；

②6.45μm激光产生的效率和功率高，并且由于晶体的热导率较高，在高功率输出时更加稳定；

③应用于组织切除时没有明显的组织外伤。

④体积小、操作简单、造价便宜。本项成果突破了美国技术的专利封锁，填补了在医疗用新型中红外激光光源的国内空白，独立的知识产权有利于产品推广，具有重要的社会和经济效益。