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。在前期研究過程中對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。