[发明专利]硼酸铯钡非线性光学晶体及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种硼酸铯钡非线性光学晶体及其制备方法和用途，该晶体的化学式：CsBa₃B₁₁O₂₀，分子量为983.84，属正交晶系，空间群为Cmc2₁，晶胞参数为a=19.011(7)Å，b=10.837(4)Å，c=8.578(3)(4)Å，Z=4，V=1767.4(11)ų，莫氏硬度为4‑5，采用助熔剂法生长晶体，通过该方法获得的硼酸铯钡非线性光学晶体作为制备非线性光学器件的用途。该晶体具有至少厘米级的大尺寸，具有制备速度快，操作简单，成本低，所制晶体尺寸大，透光波段宽，机械性能好，不易碎裂，物化性质稳定，易加工等优点。

技术领域

本发明涉及一种硼酸铯钡非线性光学晶体及其制备方法和用途。

背景技术

目前应用于紫外、深紫外波段变频的主要非线性光学材料有：BBO(β-BBO)、LBO(LiB₃O₅)晶体、CBO(CsB₃O₅)晶体、CLBO(CsLiB₆O₁₀)晶体、SBBO(Sr₂B₂Be₂O₇)和KABO(K₂Al₂B₂O₇)和KBBF(KBe₂BO₃F₂)晶体。虽然这些材料的晶体生长技术已日趋成熟，但仍存在着明显的不足之处：如晶体易潮解、生长周期长、层状生长习性严重及价格昂贵等。因此，寻找新的非线性光学晶体材料仍然是一个非常重要而艰巨的工作。

全固态激光器要输出紫外、深紫外波长，必须依赖于非线性光学晶体通过谐波方式产生，因此紫外、深紫外非线性光学晶体是紫外、深紫外全固态激光器的关键部件。此类晶体的光学性能，决定这类激光器相干光输出的波长和光学品质。

因而近年来，在发展新型非线性光学晶体时，不仅注重晶体的光学性能和机械性能，而且越来越重视晶体的制备特性，希望新晶体材料容易制备，从而可以获得价格低廉的大尺寸高质量的非线性光学晶体。

发明内容

本发明目的在于，为解决应用于全固态紫外/深紫外激光系统的非线性光学材料的需要，本发明提供一种硼酸铯钡非线性光学晶体，该晶体的化学式为Cs₃Ba₃B₁₁O₂₀，分子量为983.84，属正交晶系，空间群Cmc2₁，空间群为Cmc2₁，晶胞参数为莫氏硬度为4-5，采用助熔剂法生长晶体，通过该方法获得的硼酸铯钡非线性光学晶体作为制备非线性光学器件的用途；该晶体具有至少厘米级的大尺寸；具有制备速度快，操作简单，成本低，所制晶体尺寸大，透光波段宽，机械性能好，不易碎裂，物化性质稳定，易加工等优点。

本发明所述的一种硼酸铯钡非线性光学晶体，该晶体的化学式为CsBa₃B₁₁O₂₀，分子量为983.84，属正交晶系，空间群为Cmc2₁，晶胞参数为莫氏硬度为4-5。

所述硼酸铯钡非线性光学晶体的制备方法，采用化合物助熔剂法生长晶体，具体操作步骤按下列进行：