[发明专利]一种用于大尺寸LBO晶体生长方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体生长技术领域，尤其涉及一种用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆及生长方法。

背景技术

三硼酸锂(LiB3O5，简称LBO)单晶体是一种优良的非线性光学材料。它具有足够大的非线性系数，在温室下能够实现相位匹配，不潮解、化学性能稳定、硬度适中，尤其以其较大的激光损伤阈值和相位匹配容许角、宽的透光范围见长于其他非线性晶体。目前已普遍应用于固体激光变频领域之中。

随着晶体生长技术的不断提高，各种超高功率，超强超快激光装置都对晶体器件的尺寸提出了越来越高的要求。传统大尺寸LBO晶体生长技术采用硬轴籽晶杆固定籽晶，在晶体生长过程中，由于晶体不同方向生长速度的差异造成晶体的重心与籽晶杆不在同一直线上，在晶体生长结束时，晶体需从溶液中提离液面，籽晶承受一定的扭力，容易使籽晶折断造成晶体脱落。

因此，针对以上不足，本发明提供了一种结构简单、制造简便、成本较低的籽晶杆。本发明提供的用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆及生长方法可以有效避免晶体生长结束后，在晶体提离液面过程中，发生籽晶折断而造成晶体脱落的现象。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是传统大尺寸LBO晶体生长结束后，容易发生籽晶折断而造成晶体脱落的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆，其特征在于，包括柔性段，在所述柔性段上端与所述柔性段相连的刚性段，以及所述柔性段下端的籽晶夹头。

优选地，所述刚性段与所述柔性段通过具有内螺纹的套管相连接。

优选地，所述刚性段与所述柔性段通过焊接方式相连接。

优选地，所述刚性段与所述柔性段通过胶黏剂粘结。

优选地，所述刚性段的材质为铂金、铱金或陶瓷，所述柔性段的材质为铂金或铱金。

优选地，所述刚性段与所述柔性段为同一种材质，所述刚性段直径大于所述柔性段直径。

优选地，所述刚性段直径为5-40mm，所述柔性段直径为1-10mm。

本发明还提供了一种大尺寸LBO晶体生长方法，为熔盐生长法，采用以上技术方案所述的籽晶杆固定籽晶用以进行晶体生长。

优选地，所述生长方法包括以下步骤：

(1)制备用于大尺寸LBO晶体生长的原料；

(2)采用权利要求1所述的籽晶杆固定籽晶；

(3)将晶体侵入溶液中生长直至成型；

(4)当晶体生长结束后，缓慢将晶体提离液面，所述的籽晶杆在晶体扭力作用下柔性段发生弯曲，用以使得所述籽晶杆的刚性段与晶体重心始终保持在同一条直线上，并取出晶体。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：该籽晶杆包括柔性段，在所述柔性段上端与所述柔性段相连的刚性段，以及所述柔性段下端的籽晶夹头。在晶体生长过程中，晶体浸入溶液中生长，晶体受到溶液的浮力作用，籽晶杆受到晶体重力作用较小，能够保持籽晶杆竖直。当生长结束晶体缓慢提离液面时，籽晶杆在晶体扭力的作用下柔性段发生弯曲，使得籽晶杆的刚性段与晶体重心始终保持在同一条直线上。因此，本发明提供的籽晶杆结构简单、制造简便、成本较低；采用本发明提供的籽晶杆进行晶体生长的方法，可以在晶体生长结束后，有效避免籽晶折断而造成晶体脱落，有利于提高晶体生长成功率。

附图说明

图1是本发明所述籽晶杆结构示意图。

图中1：籽晶杆刚性段；2：籽晶杆柔性段；3：籽晶夹头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

如图1所示为本发明实施例提供的用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆结构示意图。

本实施例的用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆包括：位于上端的刚性段1；与刚性段1相连的柔性段2；以及位于柔性段2下端的籽晶夹头3。其中，出于拆卸方便、操作简单的考量，本实施例刚性段1与柔性段2通过具有内螺纹的套管相连，但不仅局限于通过套管相连的连接方式，刚性段1与柔性段2也同样可以通过焊接、胶黏剂粘结等连接方式相连接。

进一步地，刚性段1与柔性段2可以为同一种材质，例如铂金、铱金等材料。当二者为同一种材质时，柔性段2的直径小于刚性段1的直径。其中，刚性段与柔性段最优直径可供选范围为：刚性段1直径为5-40mm，柔性段2直径为1-10mm。