[发明专利]水合钒酸钡非线性光学晶体的制备方法和用途在审
| 申请号： | 201710497830.3 | 申请日： | 2017-06-27 |
| 公开（公告）号： | CN107299395A | 公开（公告）日： | 2017-10-27 |
| 发明（设计）人： | 陈兆慧;张文耀 | 申请（专利权）人： | 新疆大学 |
| 主分类号： | C30B29/30 | 分类号： | C30B29/30;C30B7/10;G02F1/355 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 830046 新疆维吾尔*** | 国省代码： | 新疆;65 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 水合 钒酸钡 非线性 光学 晶体 制备 方法 用途 | ||
技术领域
本发明涉及一种非线性光学晶体的制备方法和用途，特别涉及该非线性光学晶体采用水热法生长。
背景技术
在激光技术中，直接利用激光晶体所能获得的激光波段有限，从紫外到红外光谱区，尚存有空白波段。非线性光学晶体材料的主要功能是变频，主要用于激光倍频、和频、差频、多次倍频、参量振荡和放大等方面。通过非线性光学晶体材料的变频效应，能把某种激光器的输出波长在新的频率处产生新的激光波长，从而可以填补各类激光器件发射激光波长的空白光谱区，使激光器得到更广泛的应用。
近几十年来，非线性光学晶体因能有效的拓宽激光的波长范围而倍受关注。已经被应用于实际的非线性光学晶体可以分为以下几个部分：紫外波段有KBBF、BBO、LBO等；可见波段有KTP等；红外波段有AgGaS2等。对于红外非线性光学晶体，应该具有如下性质：激光损伤阈值高，有较大的倍频效应，易于生长以及不发生潮解等。实际中符合上述优点并可被应用的红外晶体还很少，因此探索可以应用的红外晶体就变得尤为重要。
1987年捷克的Ulická, Ľ， F. Pavelčík和 K. Huml在Acta Crystallographica Section C: Crystal Structure Communications 43.12 (1987): 2246-2268上报道了水合钒酸钡Ba(VO3)2·H2O化合物的结构。要测试一种晶体的基本物理性能（包括非线性光学性能）需要该晶体的尺寸至少达到毫米甚至厘米级，至今尚未见到关于Ba(VO3)2·H2O各种性能测试的报道，也没有关于Ba(VO3)2·H2O单晶非线性光学性能测试结果的报道。
发明内容
本发明的目的是为了弥补各类激光器发射激光波长的空白光谱区，从而提供一种质量好的水合钒酸钡Ba(VO3)2·H2O非线性光学晶体。
本发明的另一目的在于提供化合物水合钒酸钡非线性光学晶体的制备方法。
本发明的再一目的是提供用水合钒酸钡单晶制作的非线性光学器件的用途。
本发明所述的一种水合钒酸钡非线性光学晶体，该晶体的分子式为Ba(VO3)2·H2O，属于正交晶系，空间群为P212121，分子量为353.24，单胞参数为a = 7.3993(6) Å，b = 8.9934(7) Å，c = 9.7206(8) Å, γ= 90°，所述的水合钒酸钡非线性光学晶体的制备方法，采用水热法生长晶体，具体操作步骤按下进行：
a、将碳酸钡和五氧化二钒置于23 mL的内衬为聚四氟乙烯的高压水热釜中，再加入去离子水2-5 mL，磷酸2-3 mL作为矿化剂，使其充分混合均匀，调节pH为5-6；
b、将步骤a中混合溶液转移至高压反应釜中，放置在恒温箱内，以10-40 ℃/h的速率升温至180-200 ℃，恒温3-5天，再以温度1-30 ℃/h的降温速率降至室温，得到含有无色晶体的溶液；
c、将步骤b得到晶体的溶液过滤，用去离子水或无水乙醇洗涤，即可得到无色的透明单晶。
步骤a中碳酸钡和五氧化二钒的物质的量的比为3-6: 2-4。
所述的水合钒酸钡非线性光学晶体作为制备倍频发生器、上或下频率转换器或光参量振荡器的用途。
本发明所述的水合钒酸钡非线性光学晶体，晶体易生长，透明度高，质量好，生长周期短。
本发明所述的水合钒酸钡非线性光学晶体采用水热法即可得到质量较高的水合钒酸钡非线性光学晶体。
制备Ba(VO3)2·H2O化合物的化学反应式：
(1) 3Ba(OH)2·8H2O + 2V2O5 + 3H2O →3Ba(VO3)2·H2O
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