中文摘要：

全固态激光器越来越广泛地运用于激光医学，光通信及集成光学等领域，它的发展不仅有巨大的科学意义，而且也正在发展成以百亿美元计的巨大市场，在国民经济、科学技术及军事、海洋、航天等重要领域都有重要的应用。作为全固态激光器发展所必需的关键材料，非线性光学晶体的性能研究，持续地成为科学研究的热点。对BiB3O6晶体深入进行二倍频、三倍频性能研究, 实现红、绿、蓝三色可见光高效输出，获得激光二极管(LD)泵浦的新型固态激光光源。详细研究晶体的光参量振荡(OPO)、光参量放大(OPA)性能，包括调谐波段、转换效率、振荡阈值、光谱线宽等。深入研究通过离子注入在晶体表面形成光波导的性能。同时，探索晶体的缺陷机理，以利于消除缺陷，提高晶体的抗光伤阈值。进行对BiB3O6晶体非线性光学性能的研究，有利于继续保持我国在该科技领域中的领先地位，并且对数量庞大的低级晶族非线性晶体资源的尽快开发与应用打下基础.

结论摘要：

非线性光学晶体BiB3O6(简称BIBO)属单斜晶系，晶体的极性生长严重，晶体有时出现开裂或寄生晶缺陷。通过对热膨胀椭球的分析发现，缺陷的形成与所采用的籽晶方向接近于最易开裂的热膨胀椭球主轴III切向有关。而零热膨胀系数的方向，与[-101]方向十分接近。采用[-101]方向，成功地生长了尺寸为30×30×40mm3 、重120g的完整BIBO单晶。利用同步辐射白光形貌术和透射电子显微镜观察，孪晶和生长扇面边界可能是导致晶体中褐色区域的形成原因。解决了现有技术无法确定BIBO晶体器件最佳切向的问题，发明了特殊切角的硼酸铋变频晶体器件的角度问题。利用飞秒Nd:YAG激光器作为基频光源，得到两类非临界非共线二次谐波，非共线二次谐波发生效率高达49.2%。通过对BIBO晶体的拉曼光谱研究发现，[BO3]三角形和[BO4]四面体的弯曲和拉伸振动，以及[BO4]的四面体畸变是BIBO晶体具有较大非线性光学性质的微观起源。在室温下，用能量3.0MeV、剂量为1×1014ions/cm2的Ni+离子注入BIBO样品表面，形成平面光波导。晶体的黄光、蓝光论文已投出，和频与光参量振荡实验仍在进行。