[发明专利]RbBa₂(PO₃)₅化合物、RbBa₂(PO₃)₅非线性光学晶体及其制法和用途有效

申请号：	201410176341.4	申请日：	2014-04-29
公开（公告）号：	CN103950912A	公开（公告）日：	2014-07-30
发明（设计）人：	罗军华;赵三根	申请（专利权）人：	中国科学院福建物质结构研究所
主分类号：	C01B25/45	分类号：	C01B25/45;G02F1/355;C30B29/14;C30B17/00
代理公司：	福州科扬专利事务所 35001	代理人：	徐开翟
地址：	350002 福建***	国省代码：	福建;35
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摘要：
搜索关键词：	rbba sub po 化合物非线性光学晶体及其制法用途
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及一种RbBa₂(PO₃)₅化合物、RbBa₂(PO₃)₅非线性光学晶体、该RbBa₂(PO₃)₅晶体的制备方法和该晶体用于制作非线性光学器件的用途。

技术背景

晶体的非线性光学效应是指这样一种效应：当一束具有某种偏振方向的激光按一定方向通过一块非线性光学晶体时，该光束的频率将发生变化。具有非线性光学效应的晶体称为非线性光学晶体。利用晶体的非线性光学效应，可以制成二次谐波发生器和上、下频率转换器以及光参量振荡器等非线性光学器件。利用非线性光学晶体进行频率变换的全固态激光器是未来激光器的一个发展方向，而其关键在于获得优秀的非线性光学晶体。

目前，应用于紫外和深紫外波段的非线性光学晶体都是硼酸盐，主要有β-BaB₂O₄（BBO）、LiB₃O₅（LBO）、CsLiB₆O₁₀（CLBO）和K₂Be₂BO₃F₂（KBBF）等，但它们都存在各自的不足之处。例如，LBO和CBO的双折射率都比较小，不能实现1064 nm波长激光的四倍频输出；BBO的双折射率偏大，用于1064 nm波长激光的四倍频输出时存在光折变效应，限制了其输出功率和光束质量；而CLBO极易潮解，难以实现商业化应用；KBBF则由于其严重的层状生长习性导致其难以获得c向厚度大的晶体。因此，探索综合性能优异的新型紫外非线性光学晶体仍然是迫切而必要的。

尽管目前广泛应用的两种非线性光学晶体KH₂PO₄ (KDP)和KTiOPO₄ (KTP)是磷酸盐，但是这两种晶体由于透过范围的限制并不适合于紫外和深紫外激光输出。最近，研究者们报道了两种新型磷酸盐非线性光学晶体Ba₃P₃O₁₀X (X = Cl, Br) （参见《J. Am. Chem. Soc.》，Vol 136, 480-487，2014）。这两种晶体紫外吸收截止边达到深紫外区，粉末倍频效应分别约为KDP的0.6和0.5倍，并且在1064 nm和532 nm处相位匹配。这一研究成果表明磷酸盐作为紫外深紫外非线性光学材料很有希望的。不过遗憾的是，Ba₃P₃O₁₀X (X = Cl, Br)的粉末倍频效应比较小，这对其应用不利。因此，本发明人在大量探索的基础上，作出了本发明。所发明的该RbBa₂(PO₃)₅晶体具有更大的非线性光学效应。