[發明專利]一水合羥基硼酸鍶和一水合羥基硼酸鍶非線性光學晶體及制備方法和用途

有效

• 申請號: 201210367829.6
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103696006A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 潘世烈;張方方;張芳袁
• 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;C30B7/10;C01B35/12;G02F1/355
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所 65106
• 代理人: 張莉

技術領域

本發明涉及一種一水合羥基硼酸鍶和一水合羥基硼酸鍶非線性光學晶體及制備方法和用途，屬于無機化學領域，也屬于材料科學領域和光學領域。

背景技術

非線性光學材料是光電子產業的物質基礎，是固體激光技術、光通信與信息處理等領域發展的重要支柱，在科研、工業和醫療等領域發揮著重要作用。在激光技術中，直接利用激光晶體所能獲得的激光波段有限，從紫外到紅外光譜區尚存有空白波段。利用非線性光學晶體進行頻率轉換，可以將全固態激光器輸出的激光轉換成新波段激光，大大拓展激光器的應用范圍，在激光技術領域有巨大的應用前景和經濟價值。

經過幾十年探索，國內外研究者已發現一系列性能優異的非線性光學材料，如β-BBO、LBO、LN和KTP等，已進行規模化生產并獲得了廣泛應用。隨著激光技術的發展，激光光源向深紫外、紫外和紅外波段拓展，這大大提高了對綜合性能優異的非線性光學晶體的需求，因此，探索新型非線性光學晶體材料已成為國內外的研究熱點。

本發明所要解決的問題是提供一種透光波段較寬，二階非線性光學系數較大，能夠實現相位匹配，容易制備且穩定性較好的化合物一水合羥基硼酸鍶非線性光學晶體材料及其制備方法和用途。

發明內容

為解決全固態激光系統對具有非線性光學效應的晶體材料的需要，本發明目的在于提供一種化合物一水合羥基硼酸鍶，該化合物化學式為：Sr₂[B₅O₉(OH)]H₂O，分子量為408.31222，采用水熱法制備，所得產物直接為晶體；

本發明的另一目的是提供一種化合物一水合羥基硼酸鍶非線性光學晶體，該晶體化學式為Sr₂[B₅O₉(OH)]H₂O，分子量為408.31222，屬于三斜晶系，空間群為Pl，單胞參數為α＝88.458°，β＝86.019°，γ＝61.351°，Z＝2；

本發明的再一目的是提供一種化合物一水合羥基硼酸鍶非線性光學晶體的制備方法，采用水熱法制備；

本發明的又一目的是提供一水合羥基硼酸鍶非線性光學晶體的用途。

本發明所述的一種化合物一水合羥基硼酸鍶，該化合物的化學式為Sr₂[B₅O₉(OH)]H₂O，分子量為408.31222，采用水熱法制備，所得產物為晶體。

一種化合物一水合羥基硼酸鍶非線性光學晶體，該晶體的分子式為Sr₂[B₅O₉(OH)]H₂O，分子量為408.31222，屬于三斜晶系，空間群為Pl，單胞參數為α＝88.458°，β＝86.019°，γ＝61.351°，Z＝2。

所述化合物一水合羥基硼酸鍶非線性光學晶體的制備方法，采用水熱法制備晶體，具體操作按下列步驟進行：

a、將含鍶化合物為Sr(OH)₂·8H₂O、Sr(NO₃)₂、SrCl₂、SrSO₄、Sr(ClO₄)₂、SrCO₃或Sr(CH₃COO)₂·H₂O加入到體積為25-100mL的高壓反應釜的聚四氟乙烯內襯中，加入含硼化合物為H₃BO₃或B₂O₃，再加入去離子水5-50mL，使其充分混合均勻；

b、將步驟a中的溶液加入乙二胺調節pH值范圍為8-12；

c、將步驟b中混合溶液裝在的聚四氟乙烯內襯蓋子旋緊，裝入相應的高壓反應釜中，將反應釜活塞旋緊；

d、將步驟c中的高壓反應釜放置在恒溫箱內，以溫度20-60℃/h的升溫速率升至120-200℃，恒溫1-15天，再以溫度4-50℃/h的降溫速率或自然冷卻至室溫；

e、打開高壓反應釜，將含有晶體的溶液過濾，即可得到一水合羥基硼酸鍶透明晶體。