專利名稱：大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體及其熔鹽生長(zhǎng)方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非線性光學(xué)晶體及生長(zhǎng)方法和用途，特別涉及一種大尺寸磷酸硼(BPO4)非線性光學(xué)晶體及其熔鹽生長(zhǎng)方法和用途。
背景技術(shù)：
在激光技術(shù)中，直接利用激光晶體所能獲得的激光波長(zhǎng)有限，從紫外到紅外光譜區(qū)，尚存有空白波段。使用非線性光學(xué)晶體，通過倍頻、混頻、光參量振蕩等非線性光學(xué)效應(yīng)，可將有限的激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成新波段的相干光。利用這種技術(shù)可以填補(bǔ)各類激光器件發(fā)射激光波長(zhǎng)的空白光譜區(qū)，使激光器得到更廣泛的應(yīng)用，因此在激光技術(shù)領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
目前，硼酸鹽類和磷酸鹽類非線性光學(xué)晶體如BBO、LBO、KTP等以其優(yōu)異的非線性光學(xué)性質(zhì)而備受關(guān)注。而這些材料中的硼氧基團(tuán)和磷氧基團(tuán)對(duì)晶體的非線性光學(xué)性質(zhì)又起著重要作用。如果磷氧基團(tuán)和硼氧基團(tuán)同處于一種化合物中，就有可能產(chǎn)生新的性質(zhì)，目前有關(guān)這類化合物的非線性光學(xué)材料較少報(bào)道。
德國(guó)雜志《Zeitschrift fuer Physikalische Chemie，Abteilung BChemie der》Vol.B24，215，1934報(bào)道了BPO4晶體的結(jié)構(gòu)，它屬于四方晶系，I4空間群，晶胞參數(shù)為a＝b＝4.332(6)，c＝6.640(8)，Z＝2。BPO4晶格中只具有BO4和PO4兩種四面體基團(tuán)，相互通過頂角的氧原子連接，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。中國(guó)的《人工晶體學(xué)報(bào)》Vol.20，309，1991報(bào)道了BPO4的合成及其助熔劑的選擇。BPO4為非同成分熔融化合物，分解點(diǎn)為1470℃，該晶體的生長(zhǎng)須采用助熔劑法進(jìn)行。根據(jù)BPO4-Li4P2O7二元體系相圖(參見美國(guó)雜志《J.Am.Ceram.Soc.》Vol.44，393，1961)，BPO4和Li4P2O7形成簡(jiǎn)單低共溶二元體系，因此可用Li4P2O7作為助熔劑生長(zhǎng)BPO4晶體，但該體系粘度大，至今未能獲得尺寸大小足以供物性測(cè)試用的BPO4晶體，更無(wú)法在市場(chǎng)上購(gòu)到該晶體，另外也沒有關(guān)于BPO4單晶非線性光學(xué)性能測(cè)試結(jié)果的報(bào)告或?qū)PO4單晶用于制作非線性光學(xué)器件的報(bào)道。對(duì)于非線性光學(xué)晶體的應(yīng)用而言，需要生長(zhǎng)尺寸達(dá)厘米級(jí)、高光學(xué)質(zhì)量的單晶。因此，需要一種大尺寸、高光學(xué)質(zhì)量的BPO4單晶的生長(zhǎng)方法。關(guān)于助熔劑法生長(zhǎng)技術(shù)原理已有許多論著，關(guān)鍵在于找到合適的助熔劑體系。該晶體硬度大、不吸潮，帶隙寬，B-O和P-O鍵應(yīng)有利于紫外光的透過，其紫外吸收邊達(dá)130nm，在深紫外光譜區(qū)具有應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種BPO4非線性光學(xué)晶體及其生長(zhǎng)方法和用途，該方法生長(zhǎng)速度快，成本低，操作簡(jiǎn)便，容易獲得大尺寸BPO4非線性光學(xué)晶體與高光學(xué)質(zhì)量的大尺寸BPO4非線性光學(xué)晶體的生長(zhǎng)方法，以及用BPO4非線性光學(xué)晶體制作準(zhǔn)位相匹配非線性光學(xué)器件，從而可產(chǎn)生深紫外諧波光輸出。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供的大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體，其特征在于該晶體透明，由化學(xué)式BPO4表述，其體積至少具有厘米級(jí)的大尺寸，且具有如下線性和非線性光學(xué)特性A.紫外吸收邊130nm；B.非線性系數(shù)d36≈0.98pm/v；d31≈0.36pm/v；C.該晶體是負(fù)單軸晶(no＞ne)；D.莫氏硬度為4，易于切割、拋光加工和保存，不潮解，適合于制作非線性光學(xué)器件。
本發(fā)明提供的大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的熔鹽生長(zhǎng)方法，其步驟如下(1)將磷酸硼與助熔劑按比例混勻，加熱升溫熔融，恒溫24-72小時(shí)，再冷卻至飽和溫度之上2-10℃，得到含磷酸硼與助熔劑的混合熔體；所述的助熔劑為含Li4P2O7和Li2O的復(fù)合助熔劑；所述磷酸硼與含Li4P2O7和Li2O的復(fù)合助熔劑混配的摩爾比為BPO4∶Li4P2O7∶Li2O＝1∶0.35∶0.24-0.12；(2)在高于飽和溫度之上2-10℃的溫度下，將裝在籽晶桿上的籽晶放入上述步驟(1)制備的混合熔體中進(jìn)行生長(zhǎng)，其生長(zhǎng)條件為在以9-15轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿的同時(shí)，先在飽和溫度之上2-10℃的溫度恒溫1-6小時(shí)，快速降溫至飽和溫度，然后再以1-0.2℃/天的降溫速率緩慢降溫；待晶體長(zhǎng)至所需尺寸時(shí)，將晶體快速?gòu)娜垠w中提離液面，并以20-40℃/小時(shí)的降溫速率降至室溫，即得到本發(fā)明的大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體。
所述磷酸硼化合物中的B來自與磷酸硼化合物同當(dāng)量比的含B化合物，所述含B的化合物為B2O3或H3BO3；所述磷酸硼化合物中的P來自與磷酸硼化合物同當(dāng)量比的含P化合物，所述含P的化合物為P2O5、NH4H2PO4或(NH4)2HPO4。
所述Li4P2O7助熔劑中的Li來自與Li4P2O7化合物同當(dāng)量比含Li化合物，所述含Li的化合物為氧化鋰、氫氧化鋰、草酸鋰或碳酸鋰；所述Li4P2O7助熔劑中的P來自與Li4P2O7化合物同當(dāng)量比含P化合物，所述含P的化合物為P2O5、NH4H2PO4或(NH4)2HPO4。
所述Li2O助熔劑中的Li來自與Li2O化合物同當(dāng)量比含Li化合物，所述含Li的化合物為氫氧化鋰、草酸鋰或碳酸鋰。
本發(fā)明的大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的用途用于制作倍頻發(fā)生器、上/下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器中的準(zhǔn)相位匹配非線性光學(xué)器件，該器件透過至少一束入射基波光后產(chǎn)生至少一束頻率不同于入射光的相干光；所述的相干光波長(zhǎng)達(dá)到深紫外區(qū)，最短至130nm。
本發(fā)明用于生長(zhǎng)大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的設(shè)備為一臺(tái)加熱爐，該加熱爐的加熱溫度至少能加熱到1100℃，加熱腔內(nèi)具有一定的溫度梯度，控溫精度為±0.5℃，爐子上方安裝籽晶桿，籽晶桿的下端裝卡籽晶，上端和一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，籽晶桿可做繞軸的軸向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和上下運(yùn)動(dòng)；步驟(1)中原料的制備BPO4原料可采用下列任何一個(gè)反應(yīng)制備(a)(b)(c)(d)(e)(f)其中，所述的含P化合物為P2O5、NH4H2PO4或(NH4)2HPO4；所述的含B的化合物為B2O3或H3BO3；其制備方法為按化學(xué)計(jì)量比準(zhǔn)確稱量上述試劑，放在瑪瑙研缽中研磨均勻后，置入剛玉坩堝，在馬福爐中預(yù)燒10小時(shí)(預(yù)燒溫度500℃)，再置入研缽中研磨，然后在900℃燒結(jié)48小時(shí)，即制得BPO4化合物多晶粉末；Li4P2O7的制備Li4P2O7原料可采用下列任何一個(gè)反應(yīng)制備
即Li4P2O7助熔劑可以由與Li4P2O7同當(dāng)量比的含Li和含P化合物的混合物反應(yīng)制得，所述含Li的化合物為氧化鋰、氫氧化鋰、草酸鋰或碳酸鋰；含P的化合物為P2O5、NH4H2PO4或(NH4)2HPO4；其制備方法為按化學(xué)計(jì)量比準(zhǔn)確稱量上述試劑，放在瑪瑙研缽中研磨均勻后，置入剛玉坩堝，在馬福爐中直接燒結(jié)24小時(shí)，燒結(jié)溫度為700℃，即制得Li4P2O7多晶粉末；(3)所述Li2O助熔劑可由含Li的化合物氧化鋰、氫氧化鋰、草酸鋰或碳酸鋰加熱分解獲得，其反應(yīng)式如下如重量比為WLi2CO3∶WLi2O＝1∶0.4044其摩爾比為1∶1，上述(2)和(3)可合并在一起完成，即在合成Li4P2O7時(shí)按Li4P2O7-Li2O復(fù)合助熔劑的比例加入一定量的含Li的化合物，再按(2)所述的方法燒結(jié)合成。所有上述含B，含P和含Li的化合物均可采用市售的試劑級(jí)原料；所述的含BPO4與助熔劑的混合熔體，一方面可用上述方法分別制得的原料，按步驟1所述的比例混合后加熱制得；也可以合并制備BPO4和它的助熔劑的反應(yīng)，一次取得BPO4和它的助熔劑的符合比例要求的混合物。
本發(fā)明制備的大尺寸BPO4非線性光學(xué)晶體的用途為用于制作包括倍頻發(fā)生器、上/下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器中的器件；根據(jù)BPO4晶體的結(jié)晶學(xué)數(shù)據(jù)，將晶體毛坯定向；沿相位匹配方向按所需厚度和截面尺寸切割晶體；將晶體通光面拋光，便加工出的非線性光學(xué)器件。
BPO4晶體在紫外區(qū)的透射曲線由圖4給出，紫外吸收邊為130nm，我們也測(cè)定了在可見光區(qū)7個(gè)波長(zhǎng)的折射率，其數(shù)據(jù)由表1給出，并給出了BPO4晶體的折射率色散方程ne2＝2.50739+0.01212/(λ2-0.00242)-0.01128λ2no2＝2.52049+0.01408/(λ2-0.01663)-0.00901λ2其中λ為入射波長(zhǎng)，單位為μm。因?yàn)閚o＞ne，BPO4晶體是負(fù)單軸晶體；BPO4晶體共有4個(gè)非零倍頻系數(shù)d14，d15，d31，d36，由于此晶體的紫外吸收邊達(dá)到130nm，因此滿足Kleinman對(duì)稱性要求(D.A.Kleinman，phys.Rev.126，1977-1979(1962))，且d15＝d31，d14＝d36。測(cè)定結(jié)果表明，d36≈0.98(pm/v)；d31≈0.36(pm/v)。這說明BPO4晶體具有中等的倍頻系數(shù)。根據(jù)BPO4晶體的折射率值，其雙折射率在可見光區(qū)只有0.0055左右，因此，不能使用通常的角度調(diào)諧及溫度調(diào)諧方法來實(shí)現(xiàn)相位匹配。
根據(jù)準(zhǔn)相位匹配方法(參見美國(guó)雜志《Phys.Rev.》Vol.127，1918，1962)來制作BPO4的準(zhǔn)相位匹配器件，其原理由圖(1)給出。圖中，每一小長(zhǎng)方格代表一層BPO4晶體，小方格中的箭頭向上表示該層晶體的有效非線性系數(shù)deff為正，箭頭向下表示該層晶體的有效非線性系數(shù)deff為負(fù)，各層BPO4晶體的有效非線性系數(shù)deff的絕對(duì)值是相等的，即deff(奇數(shù)層)＝-deff(偶數(shù)層)。
各層BPO4晶體的方向由以下方法來確定BPO4晶體對(duì)稱性屬于4點(diǎn)群，其有效非線性系數(shù)表達(dá)式為deff＝(d36sin2φ+d31cos2φ)sinθ (I類相位匹配)deff＝(d36cos2φ-d31sin2φ)sin2θ (II類相位匹配)其中θ是BPO4晶體的相位匹配角，即相位匹配時(shí)晶體的光軸(平行于BPO4晶體的結(jié)晶學(xué)c軸)和入射光方向之間的夾角，φ是匹配方向在X(平行于a軸)、Y(平行于b軸)平面上投影與X軸間的夾角，即方位角。
相位匹配角θ可以按下式得到I類相位匹配θ＝sin-1((ne2ω/noω)2((no2ω)2-(noω)2)/((no2ω)2-(ne2ω)2)))1/2II類相位匹配θ＝sin-1((2no2ω)2/(neωθm+noω)2-1)/((no2ω/ne2ω)2-1))1/2其中折射率noω，neω，no2ω和ne2ω可以由上述BPO4晶體的折射率色散方程計(jì)算得出。
方位角φ可根據(jù)上述BPO4晶體的有效非線性系數(shù)表達(dá)式以及條件deff(奇數(shù)層)＝-deff(偶數(shù)層)來確定。例如當(dāng)?shù)?、3、5等奇數(shù)層BPO4晶體的方位角φ取45°，而第2、4、6等偶數(shù)層BPO4晶體的方位角φ取135°時(shí)，便可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)相位匹配。又例如，各層BPO4晶體按c軸方向正負(fù)疊加，也可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)相位匹配。
每層BPO4晶體的厚度按(2n+1)Lc公式確定，Lc為BPO4晶體的相干長(zhǎng)度，其公式為L(zhǎng)c＝λ/4(n2ω-nω)，上式中λ為入射到晶體中的基波光波長(zhǎng)，nω為基波光的折射率，n2ω為倍頻光的折射率，因此Lc的數(shù)值和波長(zhǎng)λ相關(guān)。
對(duì)于確定的波長(zhǎng)λ，先用Maker條紋方法測(cè)定Lc值，然后按(2n+1)Lc公式，計(jì)算每片BPO4晶體的厚度。一般n的取值可由BPO4的硬度決定。BPO4的硬度約為Morse硬度標(biāo)準(zhǔn)4，因此，n的取值標(biāo)準(zhǔn)約為使每片BPO4厚度控制在0.1-0.5mm之間。使用光學(xué)接觸的晶體表面拋光技術(shù)，使BPO4晶片按圖(1)的方式疊加，片與片之間實(shí)現(xiàn)光學(xué)接觸。這樣制作的BPO4準(zhǔn)相位匹配非線性光學(xué)器件，就可實(shí)現(xiàn)激光的倍頻及和頻輸出。
本發(fā)明的效果本發(fā)明提供大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的制備方法由于使用的助熔劑體粘度低，利于質(zhì)量傳輸，晶體易長(zhǎng)大且透明無(wú)包裹，具有生長(zhǎng)速度較快，成本低，容易獲得較大尺寸晶體等優(yōu)點(diǎn)。所獲晶體具有寬的透光波段，硬度較大，機(jī)械性能好，不易碎裂，不潮解，易于加工和保存等優(yōu)點(diǎn)。
磷酸硼B(yǎng)PO4非線性光學(xué)晶體的用途，包括用于制作倍頻發(fā)生器、上/下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器中的準(zhǔn)相位匹配非線性光學(xué)器件，該器件所產(chǎn)生的相干光波長(zhǎng)可達(dá)到深紫外區(qū)，最短可至130nm。


附圖1為準(zhǔn)相位匹配BPO4器件的原理圖；附圖2為準(zhǔn)相位匹配非線性光學(xué)器件示意圖之一附圖3為準(zhǔn)相位匹配非線性光學(xué)器件示意圖之二附圖4為BPO4非線性光學(xué)晶體的紫外透過光譜；具體實(shí)施方式
實(shí)施例1.晶體生長(zhǎng)(1)將預(yù)先合成好的磷酸硼與助熔劑按比例混勻，裝入Φ60mm×60mm的開口鉑坩堝中，把坩堝放入豎直式加熱爐內(nèi)，用保溫材料把位于爐頂部的開口封上，在爐頂部與坩堝中心位置對(duì)應(yīng)處留一可供籽晶桿出入的小孔，快速升溫至880℃熔融，恒溫24小時(shí)后快速降溫至815℃(飽和溫度之上10℃)，得到含磷酸硼與助熔劑的混合熔體；所述的助熔劑為含Li4P2O7和Li2O的復(fù)合助熔劑；所述磷酸硼與含Li4P2O7和Li2O的復(fù)合助熔劑混配的摩爾比為BPO4∶Li4P2O7∶Li2O＝1∶0.35∶0.24；(2)在815℃(飽和溫度之上10℃)，將沿c軸切割的BPO4籽晶用鉑絲固定在籽晶桿下端，從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩堝，浸入熔體進(jìn)行晶體生長(zhǎng)，在上述步驟(1)制備的混合熔體中進(jìn)行生長(zhǎng)，其生長(zhǎng)條件為在以15轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿的同時(shí)，先在飽和溫度之上10℃的溫度恒溫1小時(shí)后，快速降溫至805℃(飽和溫度)，然后再以0.5℃/天的降溫速率緩慢降溫；待晶體長(zhǎng)至所需尺寸時(shí)，將晶體快速?gòu)娜垠w中提離液面，并以40℃/小時(shí)的降溫速率降至室溫，即獲得尺寸15mm×10mm×12mm的透明磷酸硼非線性光學(xué)晶體。
實(shí)施例2.晶體生長(zhǎng)將預(yù)先合成好的磷酸硼和含Li4P2O7和Li2O的復(fù)合助熔劑混配，其摩爾比為BPO4∶Li4P2O7∶Li2O＝1∶0.35∶0.18；，裝入Φ60mm×60mm的開口鉑坩堝中，把坩堝放入豎直式加熱爐內(nèi)，用保溫材料把位于爐頂部的開口封上，在爐頂部與坩堝中心位置對(duì)應(yīng)處留一可供籽晶桿出入的小孔，快速升溫至890℃熔融，恒溫48小時(shí)后快速降溫至816℃(飽和溫度之上5℃)，得到含磷酸硼與助熔劑的混合熔體。將沿c軸切割的BPO4籽晶用鉑絲固定在籽晶桿下端，從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩堝，浸入熔體進(jìn)行晶體生長(zhǎng)，以12轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，恒溫3小時(shí)后，快速降溫至811℃(飽和溫度)，然后再以0.3℃/天的降溫速率緩慢降溫；待晶體長(zhǎng)至所需尺寸時(shí)，將晶體快速?gòu)娜垠w中提離液面，并以20℃/小時(shí)的降溫速率降至室溫，即獲得尺寸16mm×10mm×10mm的透明磷酸硼非線性光學(xué)晶體。
實(shí)施例3晶體生長(zhǎng)采用頂部籽晶法進(jìn)行晶體生長(zhǎng)。用一次合成的辦法，直接選用分析純H3BO3、NH4H2PO4和Li2CO3，按如下摩爾比進(jìn)行配制H3BO3∶NH4H2PO4∶Li2CO3＝1∶1.7∶0.82，(實(shí)際BPO4化合物與Li4P2O7和Li2O復(fù)合助熔劑混配的摩爾比為BPO4∶Li4P2O7∶Li2O＝1∶0.35∶0.12)，按化學(xué)計(jì)量比準(zhǔn)確稱量上述試劑，放在瑪瑙研缽中研磨均勻后，置入剛玉坩堝，在馬福爐中在400℃預(yù)燒10小時(shí)，再置入研缽中研磨，然后在650℃燒結(jié)48小時(shí)，放入開口鉑金坩堝中，將開口鉑金坩堝置于加熱爐的確定位置上，并將爐子的開口處用合適的保溫材料封上，然后加熱升溫至900℃熔融，恒溫72小時(shí)，以使原料充分熔化和均化，再冷卻至816℃(飽和溫度之上3℃)，將沿c軸切割的BPO4籽晶用鉑絲固定在籽晶桿下端，從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩堝，使之與液面接觸，籽晶以9轉(zhuǎn)/分的速率旋轉(zhuǎn)，恒溫5小時(shí)，快速降溫至813℃，然后以0.7℃/天的速率降溫。待晶體生長(zhǎng)結(jié)束后，使晶體脫離液面，以30℃/小時(shí)速率降至室溫，獲得尺寸為17mm×10mm×14mm的透明BPO4晶體。
實(shí)施例4.準(zhǔn)相位匹配非線性光學(xué)器件按圖(1)的設(shè)計(jì)，Lc＝10μ-30μ，n＝5，每片厚度在55μ-180μ之間，共4片疊加，每片之間實(shí)現(xiàn)光學(xué)接觸，波長(zhǎng)386nm為基波光，垂直入射到此器件中，通過器件后，產(chǎn)生193nm的倍頻光(見圖2)。
實(shí)施例5.準(zhǔn)相位匹配器件按圖1的設(shè)計(jì)，Lc＝5μ-10μ，n＝10，每片厚度在55μ-110μ之間，共4片疊加，每片之間實(shí)現(xiàn)光學(xué)接觸，波長(zhǎng)分別為788nm和197nm的兩個(gè)基波光，垂直入射到此器件中，在器件的另一端，得到157.6nm的和頻光(見圖3)。
權(quán)利要求
1.一種大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體，其特征在于該晶體透明，由化學(xué)式BPO4表述，其體積至少具有厘米級(jí)的大尺寸，且具有如下線性和非線性光學(xué)特性A.紫外吸收邊130nm；B.非線性系數(shù)d36≈0.98pm/v；d31≈0.36pm/v；C.該晶體是負(fù)單軸晶(no＞ne)；D.莫氏硬度為4。
2.一種權(quán)利要求1所述大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的熔鹽生長(zhǎng)方法，其步驟如下(1)將磷酸硼與助熔劑按比例混勻，加熱升溫熔融，恒溫24-72小時(shí)，再冷卻至飽和溫度之上2-10℃，得到含磷酸硼與助熔劑的混合熔體；所述的助熔劑為含Li4P2O7和Li2O的復(fù)合助熔劑；所述磷酸硼與含Li4P2O7和Li2O的復(fù)合助熔劑混配的摩爾比為BPO4∶Li4P2O7∶Li2O＝1∶0.35∶0.24-0.12；(2)在高于飽和溫度之上2-10℃的溫度下，將裝在籽晶桿上的籽晶放入上述步驟(1)制備的混合熔體中進(jìn)行生長(zhǎng)，其生長(zhǎng)條件為在以9-15轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿的同時(shí)，先在飽和溫度之上2-10℃的溫度恒溫1-6小時(shí)，快速降溫至飽和溫度，然后再以1-0.2℃/天的降溫速率緩慢降溫；待晶體長(zhǎng)所需尺寸時(shí)，將晶體快速?gòu)娜垠w中提離液面，并以20-40℃/小時(shí)的降溫速率降至室溫，即得到本發(fā)明的大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體。
3.按權(quán)利要求2所述的大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的熔鹽生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述磷酸硼化合物中的B來自與磷酸硼化合物同當(dāng)量比的含B化合物，所述含B的化合物為B2O3或H3BO3；所述磷酸硼化合物中的P來自與磷酸硼化合物同當(dāng)量比的含P化合物，所述含P的化合物為P2O5、NH4H2PO4或(NH4)2HPO4。
4.按權(quán)利要求2所述的大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的熔鹽生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述Li4P2O7助熔劑中的Li來自與Li4P2O7化合物同當(dāng)量比含Li化合物，所述含Li的化合物為氧化鋰、氫氧化鋰、草酸鋰或碳酸鋰；所述Li4P2O7助熔劑中的P來自與Li4P2O7化合物同當(dāng)量比含P化合物，所述含P的化合物為P2O5、NH4H2PO4或(NH4)2HPO4。
5.按權(quán)利要求2所述的大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的熔鹽生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述Li2O助熔劑中的Li來自與Li2O化合物同當(dāng)量比含Li化合物；所述含Li的化合物為氫氧化鋰、草酸鋰或碳酸鋰。
6.一種權(quán)利要求1所述大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的用途，其特征在于用于制作倍頻發(fā)生器、上/下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器中的準(zhǔn)相位匹配非線性光學(xué)器件，該器件透過至少一束入射基波光后產(chǎn)生至少一束頻率不同于入射光的相干光。
7.按權(quán)利要求6所述大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體的用途，其特征在于所述的相干光波長(zhǎng)達(dá)到深紫外區(qū)，最短至130nm。
全文摘要
一種大尺寸磷酸硼非線性光學(xué)晶體由化學(xué)式BPO
文檔編號(hào)C30B29/14GK1600906SQ0315442
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2003年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月28日
發(fā)明者陳創(chuàng)天, 吳以成, 傅佩珍, 李志華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所