非线性光学晶体ＢａＺｎＢＯ３Ｆ及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种氟硼酸钡锌非线性光学晶体、制法及用途，所述晶体属六方晶系，Ｐ－６空间群，晶胞参数为ａ＝５．０６ｃ＝４．２８Ｚ＝１；晶体中的Ｚｎ２＋由３个Ｏ与２个Ｆ配位；具有与ＬＢＯ相当的倍频效应；分解温度为８６０±１０℃；在空气中不潮解；常温下不溶于ｐＨ值２－１２的水溶液；其制备步骤：将氟硼酸钡锌与助熔剂混合加热成熔体；在熔体饱和点温度之上０．５－５℃下籽晶；之后将温度降至饱和点温度之下０－１℃，边旋转籽晶边降温生长晶体；当晶体长到所需尺寸提离熔体并降至室温，得到氟硼酸钡锌单晶；该晶体具有与ＬｉＢ３Ｏ５（简称ＬＢＯ）相当的倍频效应，可在光参量振荡器或谐波发生器中用作倍频晶体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电子功能材料领域，特别是无机非线性光学晶体材料和人工晶体生长领域，“无机”、“非线性光学”、“晶体”分别对应于材料在组成、应用、状态三个方面的归属。 具体而言，是化学式为BaZnBO3F (简称BZBF)的晶体材料及其生长方法和该材料作为非线 性光学晶体的应用。
技术介绍
直接由激光器产生激光，往往只能产生特定波长的激光，如Nd:YAG激光的波长为 1064nm，为红外激光。利用非线性光学效应，可以对激光的频率进行加倍或连续调节，从而 波长变短，甚至可以使波长降至200nm以下，即获得可见、紫外、深紫外激光。激光的波长变 短，意味着更小的相干长度，更高的单光子能量，这对于利用激光进行的信息存储、精密加 工、微观探测、微观控制等技术的提高，有着决定性的作用，对仪器研发、生物医药、军事等 应用领域有重要意义。非线性光学晶体，正是实现上述非线性光学效应的核心部件。目前已经实用化的非线性光学晶体主要为用于Nd:YAG激光2倍频输出的 KTiOPO4 (简称KTP)，用于Nd YAG激光3倍频输出的LiB3O5 (简称LB0)，用于Nd YAG激光2 至5倍频输出的β -Ba本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟硼酸钡锌非线性光学晶体，其化学式为ＢａＺｎＢＯ↓［３］Ｆ，该氟硼酸钡锌非线性光学晶体属六方晶系，Ｐ－６空间群，晶胞参数为ａ＝５．０６＊，ｃ＝４．２８＊，Ｚ＝１：晶体中的Ｚｎ↑［２＋］由３个Ｏ与２个Ｆ配位；具有倍频效应；分解温度为８６０±１０℃；在空气中不潮解；常温下不溶于ｐＨ值２－１２的水溶液。

【技术特征摘要】
一种氟硼酸钡锌非线性光学晶体，其化学式为BaZnBO3F，该氟硼酸钡锌非线性光学晶体属六方晶系，P-6空间群，晶胞参数为a＝5.06c＝4.28Z＝1晶体中的Zn2+由3个O与2个F配位；具有倍频效应；分解温度为860±10℃；在空气中不潮解；常温下不溶于pH值2-12的水溶液。F2009100774425C0000011.tif,F2009100774425C0000012.tif2.—种权利要求1所述的氟硼酸钡锌非线性光学晶体生长方法，其为助熔剂生长方 法，其步骤如下(1)将粉状氟硼酸钡锌与助熔剂混合均勻，加热至700-850°C，静置或搅拌至熔体均 勻，得含氟硼酸钡锌和助熔剂的混合熔体；所述助熔剂为BaO-NaF-B2O3-BF3体系助熔剂或PbO-NaF-B2O3-BF3体系助熔剂； 当所述助熔剂为BaO-NaF-B2O3-BF3体系助熔剂时，所述氟硼酸钡锌与所述助熔剂中各 组分的摩尔比为BZBF Ba B F Na= (0.8-1.5) (0-0. 3) (0.6-1.5) (1.5-2.7) (0. 3-1.2)；当所述助熔剂为PbO-NaF-B2O3-BF3体系助熔剂时，所述氟硼酸钡锌与所述助熔剂中各 组分的摩尔比为BZBF Pb B F Na= (0.8-1.5) (0-0. 3) (0.6-1.5) (1.5-2.7) (0. 3-1.2)；(2)通过尝试确定上述混合熔体的饱和点温度，所述饱和点温度不超过850°C将混合熔体温度设定在饱和点温度之上0. 5-5°C，下籽晶将籽晶固定在籽晶杆末 端，将籽晶从生长炉顶端伸入，使其与混合熔体表面接触或伸入至混合熔体内；下籽晶 0-30分钟时，将温度降至饱和点温度之下Ο-rC，开始以0-40转/分转速旋转籽晶，并以 0. 05-50C /天降温速率开始降温，晶体逐渐长大；当晶体长大到所需尺寸时，将晶体提离混 合熔体，然后以2-50°C /小时速率将炉温降至室温，得到氟硼酸钡锌单晶。3.按权利要求2所述的氟硼酸钡锌非线性光学晶体生长方法，其特征在于，所述的粉 状氟硼酸钡锌由下述反应式中的任一反应式制备<formula>formu...

【专利技术属性】
技术研发人员：李如康，陈鹏，夏明军，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]