YCa₄O(BO₃)₃（简称YCOB）晶体是1996年由法国科学院Aka等人发明的新晶体，此后人们发现该晶体具有优越的非线性光学性能、高温压电性能以及良好的化学稳定性，在近几年重新受到重视。与高功率激光系统常用的非线性光学晶体LiB₃O₅（LBO）相比，该晶体具有如下优点：晶体不易潮解；有效非线性光学系数比前者大37.5%；温度容许范围宽22倍；虽抗激光损伤阈值相近，但参量荧光小三个数量级；热膨胀系数小一个数量级且各向异性小，可加工性能更好。该晶体可采用提拉法生长，生长周期短，成本更低，有利于获得可制作大口径激光器件的晶体。用该晶体制作的大口径激光器件，可实现高能量和高功率激光系统的倍频（SHG）、三倍频（THG）、光参量振荡（OPO）、光参量放大（OPA）以及光参量啁啾脉冲放大（OPCPA）。

2010年，中国科学院上海硅酸盐研究所在国家863项目的资助下，开展了YCOB晶体的生长研究，攻克原料合成的难题，并探索合适温场，解决晶体多晶、发黑等生长问题，于2010年初获得1英寸直径YCOB晶体，2010年底成功生长2英寸直径YCOB晶体，2011年3月将YCOB晶体的直径扩大到3英寸以上；随后克服晶体解理、包裹体、生长条纹等生长缺陷，于2011年6月获得了无开裂和无包裹体的晶体；经测试，晶体光学均匀性好于2.0x10^-5，用该晶体制作了60 mm X 60 mm口径的YCOB晶体非线性光学器件，成功应用于焦耳量级的非共线参量啁啾脉冲放大（OPCPA），在前端钛宝石啁啾脉冲放大基础上，将能量35 J的527 nm泵浦光转化为能量3.36 J的800 nm信号光，该信号光压缩脉冲周期为44.3fs，带宽达到49 nm，表明YCOB晶体可成为拍瓦激光系统的末级放大器（初步结果发表于Optics Letters 37(2012)1712）。

另外，YCOB晶体同时是一种性能优异的高温压电材料，其优点是从室温至熔点没有相变点，压电活性保持到接近熔点；而且高温电阻率极高，是迄今为止报道的高温电阻率最高的晶体材料，800ºC电阻率达到2.0x10⁸Ω•cm，1000ºC电阻率仍大于1.0x10⁷Ω•cm。该晶体制作的压电传感器可应用于高达1000ºC的温度环境中，可用作航空航天发动机的振动监测器件。

目前，中国科学院上海硅酸盐研究所所属的西卡思（SICCAS）公司已开始向各类用户提供高品质、大口径的YCOB晶体非线性光学和压电器件。

图1. 直径3英寸YCOB晶体和60mm X 60mm口径器件

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