一种四硼酸镓盐非线性光学晶体及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开一种四硼酸镓盐非线性光学晶体及其制备方法和用途。所述四硼酸镓盐晶体的分子式为RGa3(BO3)4，属于三方晶系，空间群为R32，其中R选自Y、Gd和Lu中的一种、两种或者三种元素，所述四硼酸镓盐晶体的尺寸为厘米级。本发明专利技术首次提供了厘米级以上尺寸的高光学质量的四硼酸镓盐RGa3(BO3)4晶体。该类晶体为单晶，具有较大的非线性光学系数，适中的双折射率以及宽的透光波段，且物化和热性能良好，耐强酸强碱，不潮解。采用按照相位匹配角切割的RGa3(BO3)4晶体作为非线性光学晶体，可实现可见和紫外波段固体激光输出。见和紫外波段固体激光输出。见和紫外波段固体激光输出。

【技术实现步骤摘要】
一种四硼酸镓盐非线性光学晶体及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于光电子晶体材料领域，具体涉及一种四硼酸镓盐非线性光学晶体及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]可见和紫外波段激光可广泛应用于工业生产、社会生活和科学研究等领域。目前获得可见和紫外波段固体激光的一种主要方法是将某一波长激光通过非线性光学晶体进行频率转换来实现。因此，非线性光学晶体在光电子领域具有重要的应用价值。
[0003]现有技术中已有报道四硼酸镓盐RGa3(BO3)4(R＝Nd,Sm
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Er,Y)晶体的生长、结构特征和发光性能(Optics and Spectroscopy,127(2019),107；Scientific Reports,9(2019),12787；Optical Materials,49(2015),304；Prog.Crystal Growth and Charact.31(1995),179和Crystal Research and Technology,14(1979),897)。该类晶体属于三方晶系，空间群为R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四硼酸镓盐晶体，其特征在于，所述四硼酸镓盐晶体的分子式为RGa3(BO3)4，属于三方晶系，空间群为R32，其中R选自Y、Gd和Lu中的一种、两种或者三种元素，所述四硼酸镓盐晶体的尺寸为厘米级；所述四硼酸镓盐晶体为单晶。2.根据权利要求1所述的四硼酸镓盐晶体，其特征在于，所述四硼酸镓盐晶体具有非线性光学特性，其紫外透过截止波长低于280nm，又例如低于270nm。3.根据权利要求1或2所述的四硼酸镓盐晶体，其特征在于，所述四硼酸镓盐晶体的紫外透过截止波长位于170nm。4.根据权利要求1
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3任一项所述的四硼酸镓盐晶体，其特征在于，所述四硼酸镓盐晶体为YGa3(BO3)4晶体、GdGa3(BO3)4晶体或LuGa3(BO3)4晶体。5.权利要求1
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4任一项所述四硼酸镓盐晶体的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将R2O3、Ga2O3、H3BO3以及助熔剂混合，采用顶部籽晶助熔剂法生长，得到所述四硼酸镓盐晶体；所述R为Y、Gd和Lu中的一种、两种或者三种元素；所述R2O3、Ga2O3和H3BO3的摩尔量之比与四硼酸镓盐的分子式RGa3(BO3)4适配；所述助熔剂为ReF
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B2O3‑
Ga2O3，其中Re为Li和/或Na。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述四硼酸镓盐晶体的制备方法包括如下步骤：将R2O3、Ga2O3、H3BO3和助熔剂混合均匀，将混合物加热至1000
‑
1200℃并恒温10
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60小时，然后将溶液温度提高到饱和温度点以上5
‑
15℃，再将籽晶放入所述溶液中，进行降温生长，当晶体生长到厘米级尺寸后，得到所述四硼酸镓盐晶体。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述ReF
‑
B2O3‑
Ga2O3中ReF、B2O3和Ga2O3的摩尔比为1:(1
‑
6):(0.1
‑
2)。优选地，所述R2O3、Ga2O3和H3BO3质量之和与助熔剂的质量比为(20
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80):100。优选地，将所述混合物直接置于或压片后置于坩埚中，而后将坩埚置于晶体生长炉中进行加热。优选地，加热至的温度为1050
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1150℃。优选地，所述溶液饱和温度点指温度在900
‑
10...

【专利技术属性】
技术研发人员：林炎富，陈雨金，黄艺东，黄建华，龚兴红，罗遵度，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：