[发明专利]掺锶硼酸钡紫外双折射晶体及其生长技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为紫外双折射的光学器件的晶体材料。

背景技术

晶体的双折射是电光功能材料的重要光学性能参数。双折射晶体材料用途广泛，主要应用于：(1)光通讯中的纤维光学隔离器(ISOLATOR)；(2)环行器(CIRCULATOR)；(3)光束的位移(BEAM DISPLACER)；4格兰棱镜和偏振光学等领域。

现有的双折射材料主要有：BBO，YVO₄，TiO₂，CaCO₃和LiNbO₃等晶体。只有硼酸钡(BaB₂O₄)和方解石(CaCO₃)可以透过紫外区，其他晶体在紫外不透过。但是硼酸钡和方解石在实际应用上也存在着问题：方解石存在解理面，在加工时易开裂，使晶体的完整性受到限制，不能满足高性能光学元件的要求。硼酸钡晶体存在着高温相硼酸钡和低温相硼酸钡两种同质异构体，两相之间的相转变温度为925±5℃，晶体生长后在降温过程中容易发生相变，难以得到无裂纹的，质量完好的晶体。因此生长大尺寸，质量优良无裂缝的紫外双折射晶体对晶体在光学领域的应用有着重要的意义。

掺锶硼酸钡紫外双折射晶体及其制备方法和用途，其发明的目的就在于研制一种新的紫外双折射晶体。

发明内容

本发明的目的就在于研制一种新的紫外双折射晶体Ba_1-xSr_xB₂O₄(x＝0.001-0.23)。Ba_1-xSr_xB₂O₄(x＝0.001-0.23)晶体属于三方晶系，具有R3c空间群结构。其中锶离子取代镧离子的晶格位置，形成硼酸钡锶固熔体，其掺杂范围在0.1at.-23at.％之间。透光范围在190-3500nm，特别是紫外区的透过率达到90％，533nm波长的双折射率为：n_e＝1.5379，n₀＝1.6619，可作为紫外双折射晶体。

掺锶硼酸钡晶体是一种同成分熔化的化合物，是采用提拉法生长出的，按化学反应式：(1-x)BaCO₃+xSrCO₃+2H₃BO₃＝Ba_1-xSr_xB₂O₄+CO₂+3H₂O的比例进行称样、混合、压片，而SrCO₃则按所需浓度加入。所用原料为：

  药品名  纯度  厂家  BaCO₃  99％  上海五四化学试剂厂  SrCO₃  99％  中国医药集团上海化学试剂公司  H₃BO₃  99％  中国医药集团上海化学试剂公司