由于在国防, 医疗, 工业以及科研工作等领域的重要应用, 中红外波段激光已成为国内外激光技术领域的研究热点之一. 可实用中红外非线性光学材料是中红外激光的材料基础, 要求透过范围宽, 激光损伤阈值高, 非线性光学效应大. 一般来说, 氧化物晶体的声子能量较高, 限制了其中远红外应用, 中红外非线性光学晶体的研究主要集中于以硫磷族为代表的半导体晶体, 但氧化物宽的禁带宽度决定该类材料可能具有高的损伤阈值, 可能提升现有中红外激光的输出功率. 课题组面向中红外氧化物研究和应用现状, 在长期的硅酸镓镧体系研究基础上, 抓住宽禁带和低声子能量两个关键因素, 通过分子设计, 在硅酸镓镧体系中进一步筛选出的La3SnGa5O14 (LGSn) 晶体是综合性能优秀的中红外非线性光学晶体; 通过晶体生长获得了小尺寸样品, 发现该晶体的红外截止边到11μm中红外光谱区域, 具有禁带宽度宽, 损伤阈值高, 非线性系数大, 可用成熟的近红外激光泵浦产生中红外激光等优势.
于浩海教授课题组一直致力于人工晶体特别是激光与非线性光学晶体材料与器件研究, 在激光晶体, 非线性光学晶体, 激光自倍频晶体, 光开关晶体等光电功能晶体的晶体生长及器件应用方面取得了系列成绩, 在Adv. Mater. , ACS Nano, Laser & Photon. Rev. , Appl. Phys. Lett. 等国际期刊上发表多篇论文, 受到广泛关注, 部分研究成果已获得转化应用. 2014年提出在硅酸镓镧体系晶体可能在中红外波段有重要应用, 2016年评估了铌酸镓镧晶体的中红外非线性光学特性和实用前景.
该项研究工作得到了国家重点研究与发展计划, 国家自然科学基金等项目的大力支持.