[發(fā)明專利]Cd4RO(BO3)3化合物、Cd4RO(BO3)3光學(xué)晶體及制法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210184173.4
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN103451730B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚吉勇;馮凱;尹文龍;吳以成;傅佩珍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;C30B9/12;G02F1/355
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)式為Cd₄RO(BO₃)₃(R為選自Y,Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu的一種或至少兩種元素)的化合物、其非線性光學(xué)晶體、這種晶體的制備方法以及利用該晶體制作的非線性光學(xué)器件和激光非線性光學(xué)復(fù)合功能器件。

技術(shù)背景

具有非線性光學(xué)效應(yīng)的晶體稱為非線性光學(xué)晶體。這里非線性光學(xué)晶體效應(yīng)是指倍頻、和頻、差頻、參量放大等效應(yīng)。只有不具有對稱中心的晶體才可能有非線性光學(xué)效應(yīng)。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。全固態(tài)藍(lán)綠激光系統(tǒng)可以由固體激光器產(chǎn)生近紅外激光再經(jīng)非線性光學(xué)晶體進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)，在激光技術(shù)領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用前景。

目前應(yīng)用于全固態(tài)藍(lán)綠激光系統(tǒng)的非線性光學(xué)材料主要有KTP(KTiOPO₄)(參見美國雜志《Journal?of?Applied?Phisics》，Vol。47,4980,1976)、BBO(β-Ba₂B₂O₄)(參見《中國科學(xué)》B28,235,1985)和LBO(LiB₃O₅)晶體（參見《中國發(fā)明專利》88102084）。這些材料在生長上有不足之處：由于KTP和LBO是非同成分熔融化合物，而BBO在熔點下具有相變，它們都需要使用助熔劑法來生長，生長速度慢，不易獲得大尺寸晶體，成本高，影響了全固態(tài)激光器的大規(guī)模應(yīng)用。稀土非線性光學(xué)晶體是一類比較獨(dú)特的晶體材料。因為稀土離子在配位結(jié)構(gòu)上具有很大的相連性，他們的物理化學(xué)性質(zhì)使得稀土離子在取代（部分或全部）時，不會導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)的突變，因而容易實現(xiàn)材料的改性，已發(fā)現(xiàn)的這類稀土材料有YAl₃(BO₃)₃(參見前蘇聯(lián)雜志《Kristal?und?Technik》Vol.9,63,1974)、Nd_xY_1-xAl₃(BO₃)₄(參見《中國物理快報》Vol.3,413,1986)、CaMO(BO₃)₃(M=La、Gd、Sm、Er、Y、Lu)（參見美國雜志《Chemistry?Material》Vol.4,737,1992）、R₂MB₁₀O₁₉(R代表一種或者至少兩種元素，選自稀土元素或Y;M選自Ca，Sr，Ba)（參見中國發(fā)明專利CN1084399C、美國專利US6,146,553）和Na3La9O3(BO3)8(參見中國發(fā)明專利CN1142328C、美國專利US6,921,498B2)等，這些晶體可以用來制作藍(lán)綠光波段非線性光學(xué)器件。

本發(fā)明目的在于提供一種Cd₄RO(BO₃)₃化合物及制備方法，其中R選自Y,Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb和Lu中的一種或至少兩種元素；

本發(fā)明另一目的在于提供一種Cd₄RO(BO₃)₃非線性光學(xué)晶體及該晶體的制備方法

本發(fā)明再一目的在于提供一種Cd₄RO(BO₃)₃激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體及制備方法；

本發(fā)明還有一個目在于提供一種Cd₄RO(BO₃)₃非線性光學(xué)晶體和Cd₄RO(BO₃)₃激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體的用途。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供的Cd₄RO(BO₃)₃化合物，其中R為選自Y,Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm,Yb和Lu中的一種或至少兩種元素。