一种拉曼晶体，所述拉曼晶体的化学式为Ba3InB9O18，所述拉曼晶体为六方晶系，空间群P63/m，晶胞参数为该晶体可采用提拉法、泡生法或缓冷法等熔体法进行生长。该拉曼晶体的紫外吸收边位于185nm附近，拉曼频移量在649cm-1附近，可用于紫外波段、黄光波段和人眼安全波段的激光变频，获得新波段的激光输出。同时该晶体无色透明，不溶于水，不潮解，易于切割、研磨、抛光和保存，适用于制作拉曼频移器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及拉曼激光晶体领域，尤其涉及一种拉曼晶体及其生长方法和用途。
技术介绍
利用介质的受激拉曼散射效应获得新波长激光是拓展激光波长的重要手段之一。 拉曼介质是固体拉曼激光器进行频率转化的关键器件，决定了拉曼激光器的输出波长、光 束质量及转化效率等。通过选择不同的拉曼介质及泵浦激光波长，可实现从紫外到中红外 的拉曼激光输出，获得用其他手段难以获得的激光波长。这些激光可用于激光测距、激光雷 达、医学治疗、激光导星、激光通讯和光谱学测量等领域。 拉曼介质可分为气态拉曼介质、液态拉曼介质及固态拉曼介质。相比于气态和液 态拉曼介质，固态拉曼介质具有粒子浓度大、体积小、性能稳定、泵浦阈值低、导热性好等优 点。随着激光器全固态化的需求，固态拉曼介质已成为拉曼激光器首选的拉曼介质。目前 研宄较多的固态拉曼介质为金刚石、Li 103、Ba (N03) 2、BaW04、KGd (W04) 2、KY (W04) 2及YV0 4等。 然而，这些常用拉曼晶体还存在如下两个方面的不足：（1)常用拉曼晶体的频移主要集中 在800-lOOOcnT 1范围内；（2)晶体的透光范围多在300nm以上。因此，这些相对成熟的拉曼 晶体频移量不够丰富且受限于晶体的透光范围而不能用于紫外波段激光变频。需要说明的 是，金刚石是可以实现紫外波段激光变频，然而金刚石的价格昂贵，而且金刚石只能做成薄 膜不能做成块状结构。同时，当前国内外拉曼激光器的研宄主要集中在激光腔结构的优化 及自拉曼激光器的设计，而对新拉曼晶体的探索较少。因此，探索具有不同拉曼频移以及可 用于紫外波段特别是深紫外波段的新型拉曼晶体具有重要的现实意义。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种硼酸盐拉曼晶体Ba3InB90 18及其生长方 法和用途，该晶体物化性能稳定、易切割且不溶于水。该晶体能够用于紫外波段拉曼变频。 为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为： -种拉曼晶体，其特征是，所述拉曼晶体的化学式为Ba3InB90 18，所述拉曼晶体为 六方晶系，空间群P63/m，晶胞参数为a = b=7. 13,58A，c = 16. 6959 A。 -种拉曼晶体生长方法，包括步骤： 1)、将Ba3InB9018多晶原料置于铂金坩埚中升温熔化，升温至1027-1052°c，待原料 完全融化后继续恒温3-5小时，将熔体温度降温至晶体结晶温度，之后将熔体继续恒温； 2)、下籽晶，使籽晶在熔体上方5-20mm处预热10-30分钟，然后使籽晶接触熔体， 降温使晶体生长； 3)、利用提拉法或泡生法生长晶体； 4)、晶体生长到目标尺寸后，提拉使晶体与熔体脱离，按冷却速率1-50°C /h冷却 至室温，得到Ba3InB9018拉曼晶体。 步骤1)中所述的Ba3InB9018多晶原料是利用固相反应合成的，所述固相反应的 步骤为：按摩尔比 BaC03:In 203:H3B03= 6 :1:18-18.9 称量纯的 BaC03、ln203和 H3B03 原料， 混匀后于400-500°C烧结10-12小时，之后研磨混匀在900-950°C下烧结24-36小时，得到 Ba3InB 9018多晶原料。 步骤3)中所述提拉法的晶体生长参数为：提拉速度为0. l-l_/h，转速为3-10转 /分钟。 步骤2)中所述籽晶接触熔体的方式为籽晶浸没入熔体中2-5mm;步骤3)中所 述的泡生法的晶体生长参数为：降温速率0.02-0. 2°C /h，固液界面附近的温度梯度为 5-15°C /cm，转速为3-10转/分钟。 一种拉曼晶体生长方法，包括步骤：1)、将Ba3InB9018多晶原料置于铂金坩埚中升温熔化，将升温至1027-1052°C，待原 料完全融化后继续恒温3-5小时，2)、将熔体温度降低至1010°C，并以0. 01-0. 2°C /h的降温速率降温10-15小时使 溶体表面及以下5-15毫米范围凝固，之后以3-6°C /h的速率降温4-8小时，最后经30小时 降至室温，得到Ba3InB90 18拉曼晶体。 步骤1)中所述的Ba3InB90 18多晶原料是利用固相反应合成的，所述固相反应的 步骤为：按摩尔比 BaC03:In 203:H3B03= 6 :1:18-18.9 称量纯的 BaC03、ln203和 H3B03 原料， 混匀后于400-500°C烧结10-12小时，之后研磨混匀在900-950°C下烧结24-36小时，得到 Ba 3InB9018多晶原料。 一种拉曼晶体的用途，所述晶体被用作固体拉曼激光器的拉曼介质。 一种拉曼晶体的用途，所述拉曼介质用于紫外波段、黄光波段及人眼安全波段的 激光变频。 本专利技术所提供的晶体具有如下优于传统拉曼晶体的优点：1)本专利技术所述晶体的拉曼频移为649CHT1，相对于现有的晶体的拉曼频移为 SOO-lOOOcnT1，本专利技术所述晶体提供了一种新的激光频移，与其他非线性晶体配合，可获得 新波长激光； 2)本专利技术所述晶体的紫外截止边位于185nm附近，这意味着该晶体能够透射波长 在185nm以上的激光，而现有的晶体只能透射300nm以上的激光，金刚石的透射波段虽然可 以达到本专利技术所述晶体的透射波段，然而金刚石却无法做到大的块状，本专利技术所述晶体长 度可以达到6厘米以上，这就决定了本专利技术所述晶体能够用于紫外波段拉曼变频； 3)本专利技术所述晶体为同成分多晶经过熔融再生长而成，晶体生长成本低，不溶于 水，不潮解，易于切割、研磨、抛光和保存。【附图说明】 附图 1 为 Ba3InB9018晶体。 附图2为8&311^90 18晶体的多晶粉末X射线衍射图。 附图3为Ba3InB9018晶体的透射光谱。 附图4为Ba3InB9018晶体的拉曼光谱。 附图5为典型的8&311^90 18晶体进行拉曼变频的示意图。 其中，Ml为输入镜，M2为输出镜，C1为激光晶体，C2为调Q晶体，C3为Ba3InB 9018 晶体。【具体实施方式】 为了更好的了解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术作进一步说明。 如图1所示，一种8&311^9018拉曼晶体，该晶体为六方晶系，空间群P6 3/m，晶胞参数 为 a = b = 7. 1358A, c= 16. 6959A。 如图2至图5所示，8&31仙9018晶体的紫外吸收边约为185nm，可用于紫外波段拉 曼变频。最强拉曼峰位于SAgcnf 1附近，半峰宽为7. 5cm ^1。图5中，Ml为输入镜，该输入 镜对泵浦光高透，对一阶斯托克斯光高反;M2为输出镜，该输出镜对一阶斯托克斯光高透， 对泵浦光高反。该晶体的拉曼频移为649CHT 1，可有效拓展现有的激光波长。 一种Ba3InB9018拉曼晶体的生长方法，该方法Ba 3InB9018多晶粉末为生长原料，采 用常规的熔体法包括提拉法、泡生法、缓冷法或温梯法进行晶体生长。 其中，提拉法生长Ba3InB9018拉曼晶体的步骤如下：1)、将Ba3InB9018多晶原料置于铂金坩埚中升温熔化，温度为997_1002°C时，原料 开始融化，将熔体温度升高至1027-1052°C，待原料完全融化后继续恒温3-5小时，将熔体 温度降温至997-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种拉曼晶体，其特征是，所述拉曼晶体的化学式为Ba3InB9O18，所述拉曼晶体为六方晶系，空间群P63/m，晶胞参数为
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕宪顺，王旭平，刘冰，张园园，杨玉国，魏磊，
申请(专利权)人：山东省科学院新材料研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37
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