[發明專利]氟鍺酸鈧銣鋰非線性光學晶體及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110382308.7
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN115198364A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 夏明軍;唐川;李如康
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;C30B9/12;C30B7/10;C01G17/00;G02F1/355
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 高東麗

本發明公開一種氟鍺酸鈧銣鋰化合物和氟鍺酸鈧銣鋰非線性光學晶體。氟鍺酸鈧銣鋰非線性光學晶體具有非中心對稱結構，屬于三方晶系，可采用助熔劑法或水熱法制備出高質量、大尺寸的晶體。該晶體具有大的非線性光學效應，約為KDP晶體的2～3倍；同時該晶體具有對稱性高、透光范圍寬，物化性能穩定，機械性能好，不易碎和潮解，易于切割、拋光加工和保存等優點，在制備激光非線性光學復合功能器件和制備壓電器件方面具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及非線性光學晶體技術領域。更具體地，涉及一種氟鍺酸鈧銣鋰非線性光學晶體及其制備方法和應用。

背景技術

隨著激光技術的發展，不同波長的激光在醫療、通信、光刻及激光加工等國計民生不同領域都有重大需求。非線性光學晶體是對于激光強電場顯示二次以上非線性光學效應的晶體，可用來對激光波長進行變頻，改變激光束輸出波長，從而擴展激光器的可調諧范圍，在激光技術領域具有重要應用價值。

非線性光學晶體具有的非線性光學效應包括倍頻效應、差頻、和頻等頻率變換效應。倍頻就是激光技術中經常應用到的一種改變激光束輸出波長的方法。它通常采用一塊專門的非線性光學晶體，置于激光束前面來改變激光束輸出波長。目前應用于常用的非線性光學晶體材料主要有用于可見和紫外波段的磷酸鹽類包括KDP(KH₂PO₄)和KTP(KTiOPO₄)等，用于可見、紫外和深紫外波段的硼酸鹽類包括BBO(β-BaB₂O₄)、LBO(LiB₃O₅)晶體和KBBF(KBe₂BO₃F₂)等，以及用于中遠紅外波段的硫化物、硒化物和磷化物類AGS(AgGaS₂)、AGSe(AgGaSe₂)和ZGP(ZnGeP₂)等。

從晶體學的角度來講，優秀的非線性光學晶體材料的空間群是非中心對稱的，且具有適中的折射率從而能夠實現相位匹配，大的倍頻系數和寬的透過范圍。然而滿足條件的優秀非線性光學晶體卻非常少，因此，需要提供一種新的具有優異性能的非線性光學晶體。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種氟鍺酸鈧銣鋰化合物。

本發明的第二個目的在于提供一種氟鍺酸鈧銣鋰化合物的制備方法。

本發明的第三個目的在于提供一種氟鍺酸鈧銣鋰非線性光學晶體。

本發明的第四個目的在于提供一種氟鍺酸鈧銣鋰非線性光學晶體的制備方法。

本發明的第五個目的在于提供一種氟鍺酸鈧銣鋰非線性光學晶體的應用。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種氟鍺酸鈧銣鋰化合物，所述氟鍺酸鈧銣鋰化合物的化學式為Rb₁₀Li₃Sc₄Ge₁₂O₃₆F。

一種氟鍺酸鈧銣鋰化合物的制備方法，包括如下步驟：

將含Rb化合物、含Li化合物、含Sc化合物、含Ge化合物和含F化合物研磨，以10-50℃/h勻速升溫速率升加熱至500-600℃保溫24-72h，冷卻至室溫后重新研磨并混勻，再于650-850℃保溫24-72h，降溫后即得；

所述含Rb化合物、含Li化合物、含Sc化合物、含Ge化合物和含F化合物中的Rb、Li、Sc、Ge和F元素的摩爾比為10:3:4:12:1。