[发明专利]氟硼酸锂非线性光学晶体的制备方法和用途

说明书

本发明提供的一种氟硼酸锂非线性光学晶体的制备方法和用途，该晶体化学式为Li₂B₆O₉F₂，分子量为260.7，属于单斜晶系，空间群为Cc₃，晶胞参数为：a=4.8211(12)Å，b=16.149(4)Å，c=10.057(3)Å，Z=4，V=782.5(3)ų，采用坩埚下降法生长出大尺寸氟硼酸锂晶体，使用粉末倍频测试方法测量了Li₂B₆O₉F₂晶体的相位匹配能力，其粉末倍频效应为1KDP，它的紫外吸收边接近160nm；该Li₂B₆O₉F₂晶体能够实现Nd:YAG(1064nm)的2倍频，并且，可以预测Li₂B₆O₉F₂能够用于Nd:YAG的3倍频，4倍频，5倍频的谐波发生器。另外Li₂B₆O₉F₂晶体无色透明，在空气中不潮解，化学性能稳定，可将在各种非线性光学领域中获得广泛应用，并将开拓紫外波段的非线性光学应用。

技术领域

本发明涉及一种氟硼酸锂非线性光学晶体及制备方法和用途。

背景技术

非线性光学晶体是重要的光电信息功能材料之一，是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础。非线性光学晶体材料可以用来进行激光频率转换，扩展激光的波长；用来调制激光的强度、相位；实现激光信号的全息存储、消除波前畴变的自泵浦相位共轭等等。所以，非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料，各发达国家都将其放在优先发展的位置，并作为一项重要战略措施列入各自的高技术发展计划中，给予高度重视和支持。

伴随着激光技术从上世纪六十年代发展至今，非线性光学晶体也得到长足的发展，从最初的石英倍频晶体开始，不断涌现出铌酸锂、磷酸二氢钾、磷酸二氘钾、碘酸锂、磷酸氧钛钾、偏硼酸钡、三硼酸锂、铌酸钾、硼酸铯、硼酸铯锂、氟硼酸钾铍等非线性光学晶体，广泛应用于激光倍频、和频、差频、光参量放大以及电光调制、电光偏转等。

发展全固态深紫外(200nm)相干光源，是目前国际光电子领域最前沿的研究项目之一，这是因为紫外激光在许多高技术领域有着十分重要的应用，如新一代的集成电路光刻技术需要全固态的紫外相干光源；光电子能谱、光谱技术中，迫切需要可调谐的全固态深紫外相干光源，这对于推动深紫外光谱、能谱仪的发展将起到关键性的作用，并将开辟一个新的物质科学研究领域；深紫外相干光源还将极大地推动激光精密机械加工业的发展。由于目前还没有直接输出深紫外波长的激光晶体问世，解决固态深紫外激光光源的关键问题集中在紫外波段的NLO变频晶体的研制和应用开发，经过大量的研究和实验，我们发现的新的非线性晶体Li₂B₆O₉F₂就可以直接实现1064nm的四倍频输出。

发明内容