非線性光學(xué)晶體的制備方法和用途

  近日，由中科院新疆理化所技術(shù)研究所潘世烈研究員等科研人員完成的“氟硼酸鋇、氟硼酸鋇非線性光學(xué)晶體的制備方法和用途”獲美國(guó)發(fā)明專利授權(quán)。
　　利用晶體的非線性光學(xué)效應(yīng)，可以制成二次諧波發(fā)生器，上、下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器等非線性光學(xué)器件。激光器產(chǎn)生的激光可通過(guò)非線性光學(xué)器件進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，從而獲得更多有用波長(zhǎng)的激光，使激光器得到更廣泛的應(yīng)用。在非線性光學(xué)晶體材料中，含鹵素的非線性光學(xué)晶體是一類比較獨(dú)特的晶體材料。因?yàn)辂u素離子在配位結(jié)構(gòu)上具有很大的相似性，它們的物理化學(xué)性質(zhì)使得鹵素離子在相互取代（部分或全部）時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)的突變，因而容易實(shí)現(xiàn)材料的改性。在前期研究過(guò)程中對(duì)氟硼酸鋇非線性鹵素硼酸鹽的制備方法和用途方面的研究，未見報(bào)道。
　　該發(fā)明報(bào)道了氟硼酸鋇、氟硼酸鋇非線性光學(xué)晶體的制備方法和用途，采用固相反應(yīng)法合成氟硼酸鋇化合物，用高溫熔液法生長(zhǎng)氟硼酸鋇非線性光學(xué)晶體。氟硼酸鋇化合物和非線性光學(xué)晶體化學(xué)式均為Ba4B11O20F，晶體屬正交晶系，空間群Cmc21，晶胞參數(shù)為a=18.802（3） ，b=10.7143（19） ，c=8.6113（14） ，V=1734.7（5） ，其粉末倍頻效應(yīng)達(dá)到KDP（KH2PO4）的10倍，紫外截止邊約為170nm；該氟硼酸鋇非線性光學(xué)晶體機(jī)械硬度大，易于切割、拋光加工和保存，在制備倍頻發(fā)生器、上頻率轉(zhuǎn)換器、下頻率轉(zhuǎn)換器或光參量振蕩器等非線性光學(xué)器件中有望廣泛應(yīng)用。