[發明專利]化合物氟硼酸鉀和氟硼酸鉀非線性光學晶體及制備方法和用途

有效

• 申請號: 201710215349.0
• 申請日: 2017-04-03
• 公開（公告）號: CN106948003B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 潘世烈;張方方
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C30B29/10
• 分類號: C30B29/10;C30B15/00;C30B11/00;C30B17/00;C01B35/06
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所(普通合伙) 65106
• 代理人: 張莉

本發明提供一種化合物氟硼酸鉀和氟硼酸鉀非線性光學晶體及制備方法和用途，所述化合物的化學式為KB₄O₆F，分子量為197.34，采用固相合成法或真空封裝法制成，所述晶體的化學式為KB₄O₆F，分子量為197.34，屬于正交晶系，空間群為Pna2₁，晶胞參數為a=7.4638?，b=11.2913?，c=6.5089?，α=β=γ=90°，單胞體積為548.54?³，晶體的倍頻效應約為KH₂PO₄(KDP)的1.8倍，紫外吸收邊短于190 nm，采用熔體法，高溫熔液法，真空封裝法，水熱法或室溫溶液法生長晶體，該晶體的化學穩定性好，可作為紫外、深紫外非線性光學晶體在全固態激光器中獲得應用。

技術領域

本發明涉及一種化合物氟硼酸鉀KB₄O₆F和氟硼酸鉀KB₄O₆F非線性光學晶體及制備方法和用途。

背景技術

深紫外波段激光(＜200nm)具有波長短、光子能量高等優點，因而在高分辨率成像、光譜應用、微細加工等諸多領域具有重要的應用價值。利用深紫外非線性光學晶體進行頻率轉換是獲得深紫外激光的重要手段。當前，從可見到紫外區的實用晶體有KTP、LBO和BBO，但深紫外波段，目前唯一實用化的晶體是KBe₂BO₃F₂(KBBF)晶體，采用棱鏡耦合技術已實現了Nd:YAG激光器的1064nm波長的直接六倍頻輸出。中國也因此成為當今世界上唯一掌握深紫外全固態激光技術的國家。由于KBBF晶體具有層狀生長習性，使生長大尺寸晶體困難，一定程度上限制了其應用。因此制備合成綜合性能優異的新型深紫外非線性光學晶體材料具有重要意義和實用價值。

本發明在此前的研究中，發明了化合物氟硼酸銨NH₄B₄O₆F和氟硼酸銨NH₄B₄O₆F非線性光學晶體，專利申請號201611128283.3，本發明與NH₄B₄O₆F的主要區別在于，氟硼酸銨NH₄B₄O₆F晶體結構中銨根離子與硼-氧陰離子框架以氫鍵連接，而本發明氟硼酸鉀KB₄O₆F中K離子與硼-氧陰離子框架以K-O離子鍵連接，結構的成鍵作用力不同，導致兩者結構和生長習性完全不同，氟硼酸鉀KB₄O₆F既可以在密閉體系生長也可以在開放體系穩定生長，生長工藝關鍵參數和晶體性能均與氟硼酸銨NH₄B₄O₆F不同。

發明內容

本發明目的在于，提供一種化合物氟硼酸鉀，該化合物的化學式為KB₄O₆F，分子量為197.34，采用固相反應法或真空封裝法制備。

本發明的另一個目的在于，提供氟硼酸鉀KB₄O₆F非線性光學晶體，該晶體的化學式為KB₄O₆F，分子量為197.34。其晶體結構屬于正交晶系，空間群為Pna2₁，晶胞參數為α＝β＝γ＝90°，單胞體積為

本發明再一個目的在于，提供氟硼酸鉀KB₄O₆F非線性光學晶體的制備方法，采用熔體法，高溫熔液法，真空封裝法，水熱法或室溫溶液法生長晶體。