[發明專利]化合物氟碘酸鍶和氟碘酸鍶紫外非線性光學晶體及制備方法和用途

有效

• 申請號: 202010488300.4
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111593404B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 潘世烈;蓋敏強
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: G02F1/355
• 分類號: G02F1/355;C30B29/10;C30B7/10
• 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

本發明涉及一種化合物氟碘酸鍶和氟碘酸鍶紫外非線性光學晶體及制備方法和用途，該化合物的化學式為Sr(IO₂F₂)₂·2H₂O，分子量為517.45，采用水熱法制成，其結構為無色透明晶體，該晶體的化學式為Sr(IO₂F₂)₂·2H₂O，分子量為517.45，屬于正交晶系，P2₁2₁2₁(No.19)，晶胞參數為a=7.849(5)?，b=8.158(5)?，c=13.863(9)?；V=887.6(10)?³，Z＝4，采用水熱法，通過程序降溫或恒溫的方法即得到毫米級的透明的氟碘酸鍶紫外非線性光學晶體，該晶體具有操作簡單、成本低、所用的試劑為無機原料、生長周期短、物化性質穩定等優點，在倍頻轉換、光參量振蕩器等非線性光學器件中得到廣泛應用。

技術領域

本發明涉及一種化合物氟碘酸鍶和氟碘酸鍶紫外非線性光學晶體及制備方法和用途，氟碘酸鍶屬于無機非金屬材料領域和光學領域。

背景技術

二階非線性光學晶體是一類重要的新型光電功能材料，是在激光頻率轉換、激光強度和相位的調制、光電通訊和光學信息處理等領域有著重要應用價值。目前得到實際應用的二階非線性光學晶體包括LiB₃O₅(LBO),β-BaB₂O₄(BBO)，KH₂PO₄(KDP)，KTiOPO₄(KTP)，LiNbO₃(LNO)，BaTiO₃(BTO)，α-LiIO₃，KIO₃等。隨著激光技術的發展和可調諧激光器的出現，非線性光學器件發展迅速，激光倍頻、混頻、參量振蕩與放大；電光調制、偏轉、Q開關和光折變器件等相繼出現。以上的這些研究與應用，對非線性光學材料提出了更多更高的物理、化學性能的要求，也促進了非線性光學材料的迅速發展。產生非心結構的無機基團主要包括BO₃^3-、PO₄^3-、CO₃^3-、IO₃^3-和NO₃^-等陰離子基團和含孤對電子的陽離子離子(如I(V)、Se(IV)、Bi(III)、Pb(II)、Te(IV)等)以及畸變八面體配位的d⁰電子構型的過渡金屬陽離子(如Ti(IV)、V(V)、Nb(V)、Ta(V)、Mo(VI)、W(VI)等)。其中，金屬碘酸鹽晶體因具有較強的倍頻效應、較寬的透過波段、較高的熱穩定性和光學損傷閾值在二階非線性光學晶體材料領域占有非常重要的地位。

本申請進一步拓寬碘酸鹽體系的研究，通過引入堿土金屬鍶和氟合成了氟碘酸鍶(Sr(IO₂F₂)₂·2H₂O)，該晶體是一種新型的非線性光學晶體材料。經測試表明：該晶體的二階非線性光學效應約為2倍KDP，紫外透過截止邊為245nm。因此，氟碘酸鍶晶體有望作為一種新型的非線性光學晶體材料，獲得較高效率的相應的變頻激光輸出，從而獲得實際應用。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種化合物氟碘酸鍶，該化合物的化學式為Sr(IO₂F₂)₂·2H₂O，分子量為545.94，采用水熱法制備氟碘酸鍶化合物。

本發明的另一目的是提供一種氟碘酸鍶紫外非線性光學晶體，其特征在于該晶體的化學式為Sr(IO₂F₂)₂·2H₂O，該晶體的空間群為P2₁2₁2₁(No.19)，晶胞參數為晶胞體積為Z＝4，其分子量為517.45。