[發明專利]大尺寸硼酸鉍鋅非線性光學晶體及制備方法和用途

有效

• 申請號: 200810072858.3
• 申請日: 2008-04-17
• 公開（公告）號: CN101311370A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 潘世烈;李鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;C30B9/00;C30B11/00;C30B15/00;C01B35/12
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所
• 代理人: 張莉

1.一種大尺寸硼酸鉍鋅非線性光學晶體的制備方法，其特征在 于該晶體分子式為：Bi₂ZnB₂O₇，為具有厘米級的大尺寸，采用化合 物熔體法生長晶體或加入助溶劑Bi₂O₃生長晶體，具體操作步驟按下 進行：

a、將硼酸鉍鋅化合物在坩堝中加熱到熔化，并在高于熔點的溫 度恒溫1-100h，再降溫至高于熔點的溫度0.1-10℃；或將硼酸鉍鋅 化合物中加入助熔劑Bi₂O₃，其中Bi₂ZnB₂O₇與Bi₂O₃的摩爾比為1∶ (0.1-3)，加熱至高于熔點的溫度，恒溫1-100小時，再冷卻至高于 飽和溫度0.1-10℃，得到含Bi₂ZnB₂O₇與助熔劑的混合熔體；

b、在化合物熔體表面或熔體中生長晶體：以籽晶生長為例，將 籽晶固定在籽晶桿上，從頂部下籽晶與步驟a在坩堝內制備的化合 物熔體表面接觸，降溫至695℃；或直接將步驟a在坩堝內制備的化 合物熔體，降溫至695℃；

c、以0-100rpm的轉速旋轉籽晶和/或坩堝，以0.1-15mm/h的 速度向上提拉晶體；

d、待單晶生長到所需尺度后，加大提拉速度，使晶體脫離熔體 液面，以1-100℃/h的速率降至室溫，然后緩慢從爐膛中取出，即可 得到硼酸鉍鋅非線性光學晶體；

e、或將裝在籽晶桿上的籽晶放入步驟a中的Bi₂ZnB₂O₇與助熔劑 的混合熔體中，同時以0-100轉/分的旋轉速率旋轉籽晶桿，冷卻到 飽和溫度，然后以0.1-5℃/天的速率緩慢降溫，得到所需晶體，將 晶體提離液面，以1-100℃/小時的速率降至室溫，即可得到大尺寸 硼酸鉍鋅非線性光學晶體。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟a所述硼酸鉍 鋅化合物為同當量比的含鉍Bi₂O₃、Bi(OH)₃、Bi(NO₃)₃、 (BiO)₂CO₃·1/2H₂O或Bi(C₂O₄)₃·7H₂O，含鋅ZnO、Zn(OH)₂、ZnCl₂、ZnCO₃、 Zn(NO₃)₂、ZnC₂O₄·2H₂O或Zn(CH₃COO)₂·2H₂O和含硼H₃BO₃或B₂O₃化合 物的混合物。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟a所述助熔劑 Bi₂O₃為同劑量含鉍的Bi(OH)₃、Bi(NO₃)₃、(BiO)₂CO₃·1/2H₂O或 Bi(C₂O₄)₃·7H₂O化合物。

4.一種權利要求1所述方法獲得的大尺寸硼酸鉍鋅非線性光學 晶體的用途，其特征在于所述大尺寸硼酸鉍鋅非線性光學晶體用于制 備倍頻發生器、上或下頻率轉換器或光參量振蕩器。