【技术实现步骤摘要】
本申请涉及晶体材料领域，主要涉及一种用于红外波段的双折射晶体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、双折射是指一束光束投射到晶体界面上会产生两束折射光束的现象，产生双折射现象的主要原因是由于晶体材料的各向异性，这两束折射光束的夹角大小与它们的传播方向和偏振状态有关，能够产生双折射现象的晶体叫双折射晶体，双折射晶体的作用类似于两个透振方向相互垂直的起偏器。双折射是判断电光功能晶体材料的重要光学性能指标。利用双折射晶体可以得到线偏振光，实现对光束的位移等，从而使得双折射晶体成为制作光隔离器、环形器、光束位移器、光学调制器和光学起偏器等光学元件的关键材料。
2、目前，在紫外波段和可见光区波段，已经商业化的双折射晶体有冰洲石、氟化镁和高温相偏硼酸钡等。对于冰洲石来说，它具有较宽的透过范围和较大的折射率，但是制作工艺复杂，人工生长困难，无法得到大尺寸的单晶。氟化镁晶体属于四方晶系，具有很高的透过率，是唯一能够用于紫外和深紫外波段的双折射晶体，但是存在着一个严重的缺陷，即它的双折射率比较小，所以导致用氟化镁晶体做偏振器件时会存在体积过大的缺点。而对于高温相偏硼酸钡来说，其晶体在高温下存在相变，在生长过程中容易开裂。并且以上晶体在红外波段的双折射率都较小，例如冰洲石-caco3(0.163@1064nm)，α-bab2o4(0.116@1064nm)等，限制了现有材料的进一步的应用。
3、随着光学领域技术的不断发展，对红外波段的双折射晶体的要求也越来越高，探索高性能的红外双折射晶体一直是光电功能材料领域的重要课题之一。优秀
4、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种用于红外波段的双折射晶体及其制备方法和应用，旨在提供一种新的双折射晶体，在红外波段具有较大的双折射率。
2、本申请的技术方案如下：
3、一种用于红外波段的双折射晶体，其中，所述用于红外波段的双折射晶体的化学式为(c13h10n)2cubr4·h2o，属于单斜晶系，空间群是p21/c。
4、本申请用于红外波段的双折射晶体，在红外波段具有较大的双折射率。
5、所述的用于红外波段的双折射晶体，其中，所述用于红外波段的双折射晶体的单胞参数为：a=11.7478(8)å，b=11.1117(6)å，c=20.4553(15)å，a=γ=90°，β=106.192(7)°，z=4，单胞体积v=2564.3(3)å3。
6、所述的用于红外波段的双折射晶体，其中，所述用于红外波段的双折射晶体的晶体结构中c13h10n+阳离子基元与cubr4-阴离子基元交替排列，h2o通过氢键分别与c13h10n+阳离子基元和cubr4-阴离子基元连接。
7、所述的用于红外波段的双折射晶体，其中，所述用于红外波段的双折射晶体在800nm波长光下双折射率为0.54，在1064nm波长光下双折射率为0.46。
8、所述的用于红外波段的双折射晶体，其中，所述用于红外波段的双折射晶体的紫外可见漫反射光谱的吸收截止波长为770 nm。
9、一种如上所述的用于红外波段的双折射晶体的制备方法，其中，包括以下步骤：
10、（1）将吖啶和氢溴酸水溶液混合；
11、（2）加入铜源，加热到40-100℃并搅拌，使溶液浓缩至原体积的20-80%，在室温静置4小时以上冷却结晶，得到所述用于红外波段的双折射晶体。
12、所述的用于红外波段的双折射晶体的制备方法，其中，所述吖啶、所述铜源、所述氢溴酸水溶液之间的比例为0.2~0.4克：0.06-0.25克：5~20 ml。
13、所述的用于红外波段的双折射晶体的制备方法，其中，所述氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数为33%~48%；
14、所述铜源为溴化铜、氧化铜、碳酸铜、单质铜中的至少一种。
15、一种如上所述的用于红外波段的双折射晶体的应用，其中，将所述用于红外波段的双折射晶体用于制备光学器件。
16、所述的用于红外波段的双折射晶体的应用，其中，所述光学器件为光学起偏器、光束位移器、环形器、光隔离器或光学调制器中的一种；
17、所述光学起偏器为偏振分束棱镜；
18、所述偏振分束棱镜为格兰泰勒棱镜、渥拉斯顿棱镜或洛匈棱镜中的一种。
19、有益效果：本申请的用于红外波段的双折射晶体在红外波段具有较大的双折射率：在800nm波长光下双折射率为0.54，在1064nm波长光下双折射率为0.46。而且，可通过溶液法生长得到，制备方法简单。本申请的用于红外波段的双折射晶体为具有极大潜在应用价值的红外双折射晶体材料，可用于制作偏振棱镜、电光调节开关等，在光学通讯等方面均可以应用。
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1.一种用于红外波段的双折射晶体，其特征在于，所述用于红外波段的双折射晶体的化学式为(C13H10N)2CuBr4·H2O，属于单斜晶系，空间群是P21/c。
2.根据权利要求1所述的用于红外波段的双折射晶体，其特征在于，所述用于红外波段的双折射晶体的单胞参数为：a=11.7478(8)Å，b=11.1117(6)Å，c=20.4553(15)Å，a=γ=90°，β=106.192(7)°，Z=4，单胞体积V=2564.3(3)Å3。
3.根据权利要求1所述的用于红外波段的双折射晶体，其特征在于，所述用于红外波段的双折射晶体的晶体结构中C13H10N+阳离子基元与CuBr4-阴离子基元交替排列，H2O通过氢键分别与C13H10N+阳离子基元和CuBr4-阴离子基元连接。
4.根据权利要求1所述的用于红外波段的双折射晶体，其特征在于，所述用于红外波段的双折射晶体在800nm波长光下双折射率为0.54，在1064nm波长光下双折射率为0.46。
5.根据权利要求1所述的用于红外波段的双折射晶体，其特征在于，所述用于红外波段的双折射晶体的
6.一种如权利要求1~5任一项所述的用于红外波段的双折射晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的用于红外波段的双折射晶体的制备方法，其特征在于，所述吖啶、所述铜源、所述氢溴酸水溶液之间的比例为0.2~0.4克：0.06-0.25克：5~20 mL。
8.根据权利要求6所述的用于红外波段的双折射晶体的制备方法，其特征在于，所述氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数为33%~48%；
9.一种如权利要求1~5任一项所述的用于红外波段的双折射晶体的应用，其特征在于，将所述用于红外波段的双折射晶体用于制备光学器件。
10.根据权利要求9所述的用于红外波段的双折射晶体的应用，其特征在于，所述光学器件为光学起偏器、光束位移器、环形器、光隔离器或光学调制器中的一种；
...【技术特征摘要】
1.一种用于红外波段的双折射晶体，其特征在于，所述用于红外波段的双折射晶体的化学式为(c13h10n)2cubr4·h2o，属于单斜晶系，空间群是p21/c。
2.根据权利要求1所述的用于红外波段的双折射晶体，其特征在于，所述用于红外波段的双折射晶体的单胞参数为：a=11.7478(8)å，b=11.1117(6)å，c=20.4553(15)å，a=γ=90°，β=106.192(7)°，z=4，单胞体积v=2564.3(3)å3。
3.根据权利要求1所述的用于红外波段的双折射晶体，其特征在于，所述用于红外波段的双折射晶体的晶体结构中c13h10n+阳离子基元与cubr4-阴离子基元交替排列，h2o通过氢键分别与c13h10n+阳离子基元和cubr4-阴离子基元连接。
4.根据权利要求1所述的用于红外波段的双折射晶体，其特征在于，所述用于红外波段的双折射晶体在800nm波长光下双折射率为0.54，在1064nm波长光下双折射率为0.46。
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