[發明專利]一種非線性光學晶體硼鍺酸銣

有效

• 申請號: 200910112946.6
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN102096268A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 毛江高;張建漢
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: G02F1/355
• 分類號: G02F1/355
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于非線性光學材料及其合成。?

背景技術

非線性光學晶體，具有倍頻效應(SHG)，在激光頻率轉換、電光調制、光折變信息處理等高科技領域有著重要應用價值。非線性光學材料在現代科學技術中，特別是若干軍事和民用高科技領域中，例如潛艇深水通訊、激光致盲武器、海洋魚群探測、光盤記錄、彩色激光打印、激光投影電視、光計算和光纖通訊等，都有一系列重要應用。目前實際應用的非線性光學晶體包括LiB₃O₅(LBO)，β-BaB₂O₄(BBO)，KH₂PO₄(KDP)，KTiOPO₄(KTP)，LiNbO₃(LNO)與BaTiO₃(BTO)等。一般來說，設計非線性光學材料采用的有：含π鍵共軛體系的平面BO₃基團，易發生Jahn-Tellor畸變的d⁰過度金屬與含活性孤電子對的Se(IV)，Te(IV)，IO₃^-基團。最近的研究表明，如果能夠將兩種上述活性基團引入同一個化合物，通過它們的極化的疊加，有可能得到性能更優越的非線性光學材料，如Na₂TeW₂O₉，BaTeM₂O₉(M＝Mo⁶⁺，W⁶⁺)，Se₂(B₂O₇)與BaNbO(IO₃)₆等.迄今為止關于金屬硼鍺酸化合物的報道很少，但他們卻容易形成各種非心的結構，在非線性光學材料與多空材料方面有著廣闊的應用前景。大部分的硼鍺酸鹽是在水熱條件下合成的，它們的結構中常常含有水或有機模板劑，不利于實際的應用。我們通過高溫固相合成得到了性能優越的新型非線性光學材料。?

發明內容

本發明的目的在于制備一種非線性光學晶體硼鍺酸銣。?

硼鍺酸銣(RbGeB₃O₇)分子量為302.51，屬正交晶系，空間群Pna2₁，單胞?參數為a＝9.352(5)?b＝9.457(5)?c＝6.962(4)?alpha＝90°，beta＝90°，gamma＝90°，V＝615.8(6)?Z＝4。它的陰離子骨架結構為由B₃O₇^5-基團通過GeO₄共頂點相連而成的三維網狀結構。Rb⁺離子填充在沿a軸方向的一維孔道中。結構中還含有沿c軸方向的十元環與六元環的手性孔道。硼與氧原子的配位模式有BO₃和BO₄兩種。一個BO₄與兩個BO₃共頂點連接形成環狀的B₃O₇^5-簇。鍺則與四個氧原子配位形成GeO₄四面體。?

硼鍺酸銣(RbGeB₃O₇)通過高溫固相法合成：將H₃BO₃，GeO₂與Rb₂CO₃研碎，混合均勻，放入白金坩堝中，在馬弗爐中于650℃反應一周，即可得到白色粉末，產率可達100％。?

非線性光學測量表明，硼鍺酸銣(RbGeB₃O₇)具有優良的非線性光學性能，在1064nm激光照射下輸出很強的532nm綠光，其粉末SHG系數為KDP的1.3倍，我們還做了它的粉末的相位匹配圖，證明了它是可以實現相位匹配的。預期在激光頻率轉換、電光調制、光折變信息處理等高科技領域有著重要應用價值。此類非線性光學材料在現代科學技術中，特別是若干軍事和民用高科技領域中，例如潛艇深水通訊、激光致盲武器、海洋魚群探測、光盤記錄、彩色激光打印、激光投影電視、光計算和光纖通訊等，都有一系列重要應用。?

具體實施方式