專利名稱：K₃YB₆O₁₂化合物、K₃YB₆O₁₂非線性光學(xué)晶體及制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化合物、晶體及制備和應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種K3YB6O12K合物、K3YB6O12非線性光學(xué)晶體及制法和用途。
背景技術(shù)：
具有非線性光學(xué)效應(yīng)的晶體稱為非線性光學(xué)晶體。這里非線性光學(xué)晶體效應(yīng)是指倍頻、和頻、差頻、參量放大等效應(yīng)。利用晶體的非線性光學(xué)效應(yīng)，可以制成二次諧波發(fā)生器，上、下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器等非線性光學(xué)器件。激光器產(chǎn)生的激光可通過非線性光學(xué)器件進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，從而獲得更多有用波長的激光，使激光器得到更廣泛的應(yīng)用。全固態(tài)藍(lán)綠激光系統(tǒng)可以由固體激光器產(chǎn)生近紅外激光再經(jīng)非線性光學(xué)晶體進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)，在激光技術(shù)領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用前景。目前應(yīng)用于藍(lán)綠光波段變頻的主要非線性光學(xué)材料有KTP(KTiOPO4)(參見美國雜志《Journal of Applied Physics》，Vol.47，4980，1976)、ΒΒ0( β-BaB2O4)(參見《中國科學(xué)》B28，235，1985)、LBO(LiB3O5)晶體(參見《中國發(fā)明專利88102084》)。但是這三種晶體的有效倍頻波長在紫外光譜區(qū)均受到一定限制。對(duì)于BBO是由于(I) (B3O6)基團(tuán)有大的共軛
軌道特性，使基團(tuán)的帶隙紅移，這導(dǎo)致BBO晶體的吸收邊在189nm;(2)受紫外吸收邊的限制，使得該晶體無法產(chǎn)生短與193nm的諧波光；(3)平面狀的(B3O6)基團(tuán)導(dǎo)致BBO晶體的雙折射率An ^ 0.12，大的雙折射率使BBO晶體在四倍頻出的接收角Λ Θ =0.45mra，這對(duì)于實(shí)際應(yīng)用的器件太小了。而對(duì)于LBO是由于雙折射率太小，不能在更短的波段內(nèi)實(shí)現(xiàn)相位匹配，因而不能 產(chǎn)生有效倍頻輸出。對(duì)于KTP晶體其截止波段為350nm，因此也不能產(chǎn)生紫外諧波光。近年來，含稀土非線性光學(xué)硼酸鹽晶體的研究引人注目。LCB(La2CaBltlO19)在185nm處仍有 70% 以上的透過率(參見《Optical Materials))VoI 30，1867，2008) JAl3(BO3)4 Ih體的真空紫外吸收邊達(dá)到165nm(參見《人工晶體學(xué)報(bào)》Vol 38,544,2009);使用YAl3(BO3)4晶體實(shí)現(xiàn)了 5.05W平均功率的266nm紫外光輸出(參見《Optics Letters)) Vol 36,2653,2011);這些研究結(jié)果表明含稀土硼酸鹽有可能應(yīng)用于紫外甚至是深紫外波段變頻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種硼酸釔鉀化合物及其制備方法，該硼酸釔鉀化合物的化學(xué)式為K3YB6O120本發(fā)明的另一目的在于提供一種硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體及生長方法，該硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體屬三方晶系，空間群R32，其粉末倍頻強(qiáng)度略小于KDP(KH2PO4)。本發(fā)明的再一目的在于該硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體的用于制備非線性光學(xué)器件的用途。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提供的硼酸釔鉀化合物，其化學(xué)式為K3YB6O1215
本發(fā)明提供的硼酸釔鉀化合物的制備方法，其采用化學(xué)合成法制備:將含K化合物、含Y化合物和含B化合物混合均勻后裝入坩堝壓實(shí)，置于馬弗爐中以15°C /h-30°c /h的升溫速率升溫到500°C燒結(jié)10_24h，待冷卻后重新研磨均勻，再次裝入坩堝中壓實(shí)置于馬弗爐中于750°C燒結(jié)80-120h ； 所述含K化合物、含Y化合物和含B化合物均勻混合的混合物中所含K、Y與B的摩爾比為3:1:6;所述含K化合物為氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鉀、草酸鉀或氫氧化鉀；所述含Y化合物為氧化釔、碳酸釔、硝酸釔、草酸釔或氫氧化釔；所述含B化合物為H3BO3或B203。 可按下述反應(yīng)式獲得化學(xué)式為K3YB6O12化合物。(1)3K2C03+Y203+6B203 = 2K3YB6012+3C02 (2) 12ΚΝ03+2Υ203+12Β203 = 4Κ3ΥΒ6012+12Ν02 +302 (3) 3K2C204+Y203+6B203 = 2K3YB6012+3C0 丨 +3C02 (4)3K2C03+Y203+12H3B03 = 2K3YB6012+3C02 +18H20 (5) 12KN03+2Y203+24H3B03 = 4K3YB6012+12N02 +302 +36H20 (6)3K2C204+Y203+12H3B03 = 2K3YB6012+3C0 +3C02 +18H20 。本發(fā)明提供的硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體，其化學(xué)式為K3YB6O12 ;該晶體不具有對(duì)稱中心，屬三方晶系，R32 空間群，晶胞參數(shù)為a= 13.2202 (19) A，c=30.281 (6) A,4583.3 (13) A3,Z = 15。本發(fā)明提供的硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體的生長方法，其采用助熔劑熔鹽法生長，其包括:將硼酸釔鉀化合物作為溶質(zhì)，K2O-B2O3-KBF4體系助熔劑作為熔劑；在瑪瑙研缽中將溶質(zhì)和熔劑按摩爾比為1:1 1: 4比例充分研磨混合均勻，將其裝入坩堝中壓實(shí)并放入馬弗爐中進(jìn)行預(yù)處理；再將經(jīng)預(yù)處理的混合物分批熔化至生長坩堝中，將生長坩堝置于晶體生長爐中加熱至混合物熔化并保溫10 24h，再降溫至飽和溫度以上10 20°C，把裝在籽晶桿上的籽晶伸入至高溫溶液表面或高溫溶液中，并啟動(dòng)籽晶桿上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，籽晶桿的旋轉(zhuǎn)速率是O 50轉(zhuǎn)/分；30min內(nèi)降溫至飽和溫度，恒溫24h后，以0.1°C 2°C /天的速率降溫生長晶體；籽晶桿的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向、逆時(shí)針方向或順時(shí)針方向與逆時(shí)針方向交替可逆雙向旋轉(zhuǎn)；待晶體生長到所需尺度后，提升籽晶桿，使籽晶脫離液面；晶體留在生長爐中退火，以不大于50°C /h的速率降溫至室溫，得到硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體，其化學(xué)式為K3YB6O12，其晶格結(jié)構(gòu)如圖4所示；所述K2O-B2O3-KBF4體系助熔劑中K2O: B2O3: KBF4摩爾比為O 1.5: O 1.5: I。所述的預(yù)處理是指將充分研磨的溶質(zhì)和熔劑混合物裝入坩堝中并置于馬弗爐中，以15°C /h-30°C /h的升溫速率升溫到500°C燒結(jié)10-24h。所述的硼酸釔鉀化合物溶質(zhì)可由含K化合物、含Y化合物和含B化合物按其中的K:Y:B摩爾比為3:1:6比例組成的混合物替代；所述含K化合物為氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鉀、草酸鉀或氫氧化鉀；所述含Y化合物為氧化釔、碳酸釔、硝酸釔、草酸釔或氫氧化釔；所述含B化合物為H3BO3或B2O3。
本發(fā)明的硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體的用途在于用于非線性光學(xué)器件的制備，所述非線性光學(xué)器件包含將至少一束入射電磁輻射通過至少一塊硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體后產(chǎn)生至少一束頻率不同于入射電磁輻射的輸出輻射的裝置。本發(fā)明的效果在于提供了一種化學(xué)式為K3YB6O12的化合物及非線性光學(xué)晶體和它們的制備、用途；采用K2O-B2O3-KBF4助熔劑體系生長該晶體，具有產(chǎn)品純度高，不易摻入雜質(zhì)，成本低等優(yōu)點(diǎn)；所獲晶體具有較寬的透過波段，相當(dāng)短的紫外截止邊，適中的粉末倍頻效應(yīng)，K3YB6O12非線性光學(xué)晶體具有物化性能穩(wěn)定，不潮解，易于加工和保存及寬的透過范圍，其紫外截止邊達(dá)195nm，粉末倍頻效應(yīng)略小于KDP(KH2PO4);本發(fā)明非線性光學(xué)晶體可用于制作非線性光學(xué)器件，在室溫下，用Nd: YAG調(diào)Q激光器作為光源，入射波長為1064nm的紅外光，輸出波長為532nm的綠色激光，激光強(qiáng)度略小于KDP(KH2PO4)。


圖1是用K3YB6O12晶體制成的一種典型的非線性光學(xué)器件的工作原理圖。其中，1-激光器，2-入射激光束，3-經(jīng)切割和光學(xué)加工的K3YB6O12晶體，4_所產(chǎn)生的激光束，5-濾光片。圖2為本發(fā)明的硼酸釔鉀多晶粉末X射線衍射圖譜。圖3為本發(fā)明的硼酸釔鉀晶體透過圖譜。圖4為本發(fā)明的硼酸釔鉀晶體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。實(shí)施例1，制備粉末狀K3Y`B6O12化合物。采用固相反應(yīng)法，反應(yīng)方程式如下:3K2C03+Y20X+6B203 = 2K3YB6012+3C02 上述三種試劑投料量:K2CO3:4.146 克(0.03mol) ；Y203:2.258 克(0.0lmol) ；B203:
4.177 克(0.06mol)。具體操作步驟是:按上述劑量分別稱取試劑，將他們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入04OmmX3Omm的開口鉬金坩堝中，將其壓實(shí)，放入馬弗爐中，以30°C /h的速率升溫至500°C并恒溫24h，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中壓實(shí)，在馬弗爐內(nèi)于750°C燒結(jié)120h，中途取出研磨I 2次，即得產(chǎn)品，產(chǎn)品XRD圖譜如圖2所示。實(shí)施例2，制備粉末狀K3YB6O12化合物。采用固相反應(yīng)法，反應(yīng)方程式如下:12KN03+2Y203+12B203 = 4K3YB6012+12N02 丨 +302 上述三種試劑投料量=KNO3:12.132 克(0.12mol) ；Y203:4.516 克(0.02mol) ；B203:
8.354 克(0.12mol)。具體操作步驟是:按上述劑量分別稱取試劑，將他們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入04OmmX3Omm的開口鉬金坩堝中，將其壓實(shí)，放入馬弗爐中，以20°C /h的速率升溫至500°C并恒溫10h，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中壓實(shí)，在馬弗爐內(nèi)于750°C燒結(jié)80h，中途取出研磨I 2次，即得產(chǎn)品。實(shí)施例3，制備粉末狀K3YB6O12化合物。采用固相反應(yīng)法，反應(yīng)方程式如下:3K2C03+Y203+12H3B03 = 2K3YB6012+3C02 +18Η20 上述三種試劑投料量:K2CO3:4.146 克(0.03mol) ；Y203:2.258 克(0.0lmol)；H3BO3:7.419 克(0.12mol)。具體操作步驟是:按上述劑量分別稱取試劑，將他們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入040mmX 30mm的開口怕金纟甘禍中，將其壓實(shí)，放入馬弗爐中，以10 C /h的速率緩慢升溫至500°C并恒溫15h，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中壓實(shí)，在馬弗爐內(nèi)于750°C燒結(jié)90h，中途取出研磨I 2次，即得產(chǎn)品。實(shí)施例4，制備粉末 狀K3YB6O12化合物。采用固相反應(yīng)法，反應(yīng)方程式如下:3K2C204+Y203+12H3B03 = 2K3YB6012+3C0 +3C02 +18Η20 上述三種試劑投料量:K2C204:4.987 克(0.03mol) ；Y203:2.258 克(0.0lmol)；H3BO3:7.419 克(0.12mol)。具體操作步驟是:按上述劑量分別稱取試劑，將他們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入04OmmX3Omm的開口鉬金坩堝中，將其壓實(shí)，放入馬弗爐中，以15°C /h的速率緩慢升溫至500°C并恒溫20h，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中壓實(shí)，在馬弗爐內(nèi)于750°C燒結(jié)100h，中途取出研磨I 2次，即得產(chǎn)品，產(chǎn)品XRD圖譜如圖2所示。實(shí)施例5，采用熔鹽法制備K3YB6O12晶體。按助熔劑K2O: B2O3: KBF4摩爾比1.5: 0.5: I，熔質(zhì):熔劑摩爾比1: 3(指熔質(zhì)摩爾數(shù)與熔劑的總摩爾數(shù)之比)，稱取K2CO3 207.32克，Y2O3 56.45克，H3BO3 216.41克，KBF4 62.95 克(相當(dāng)于 K3YB6O12: K2O: B2O3: KBF4=I: 1.5: 0.5: I)，混合均勻后，裝入0100mmX 100mm的開口纟甘禍中壓實(shí)，升至500 C，恒溫24h,待冷卻后取出，放入研鉢中搗碎，分批融于07OmmX7Omm的開口鉬金坩堝中，把該坩堝放入豎直式單晶生長爐中，用保溫材料把位于爐頂部的爐口封上，在爐頂部與坩堝中心對(duì)應(yīng)處留一可供籽晶桿伸入的小 L，升溫至900°C，恒溫24h，然后降至800°C，將鉬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，以10°C /天的速率降溫，旋轉(zhuǎn)速率50轉(zhuǎn)/分，待鉬絲上析出較大尺寸、部分透明的K3YB6O12晶體，將晶體提出液面，以30°C /h的速率降溫至室溫。切取所得晶體質(zhì)量較好部分作為籽晶，重新將原料升溫熔化，恒溫24h，然后降溫到飽和溫度以上10°C，緩慢地把裝有籽晶的籽晶桿伸入坩堝的熔體中，并啟動(dòng)籽晶桿上端的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)速率為10轉(zhuǎn)/分。30min內(nèi)降溫至飽和溫度，恒溫24h后，以0.2°C /天的速率降溫，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，可以調(diào)節(jié)降溫速率或轉(zhuǎn)動(dòng)速率或它們的組合，來控制晶體的生長速度。待單晶生長到所需尺寸后，提升籽晶桿，使晶體脫離液面，仍將晶體留在爐子中退火，以20°C /h的速率降溫至室溫。實(shí)施例6，采用熔鹽法制備K3YB6O12晶體。按實(shí)施例3 制備好 K3YB6O12 純相，稱取 K3YB6O12 154.35 克，K2CO3 69.11 克，B2O3Il.60 克，KBF4 41.97 克(相當(dāng)于助熔劑 K2O: B2O3: KBF4 摩爾比 1.5: 0.5: 1，熔質(zhì).溶劑摩爾比1.3),分批融于06O_X 60mm的開口怕金纟甘禍中，把該纟甘禍放入豎直式單晶生長爐中，升溫至850°C，恒溫10h，然后降溫至飽和溫度以上20°C，緩慢下入正式籽晶，30min內(nèi)降溫到飽和溫度，恒溫24h后，以0.5°C /天的速率降溫生長。待單晶生長到所需尺寸后，提升籽晶桿，使晶體脫離液面，仍將晶體留在爐子中退火，以15°C /h的速率降溫至室溫。實(shí)施例7，采用熔鹽法制備K3YB6O12晶體。按實(shí)施例3制備好K3YB6O12純相，稱取K3YB6O12 231.52克，KBF4 62.95克(相當(dāng)于助熔劑K2O: B2O3: KBF4摩爾比O: O: 1，熔質(zhì):熔劑摩爾比1:1)，分批融于060mmX60mm的開口鉬金坩堝中，把該坩堝放入豎直式單晶生長爐中，快速升溫至950°C，恒溫20h，然后降至飽和溫度以上15°C，緩慢引入正式籽晶，30min內(nèi)降溫到飽和溫度，恒溫24h后，以
1.5°C /天的速率降溫，轉(zhuǎn)動(dòng)速率為30轉(zhuǎn)/分。待單晶生長到所需尺寸后，提升籽晶桿，使晶體脫離液面，仍將晶體留在爐子中退火，以30°C /h的速率降溫至室溫。實(shí)施例8，采用熔鹽法制備K3YB6O12晶體。按實(shí)施例3 制備好 K3YB6O12 純相，稱取 K3YB6O12 231.52 克，K2CO3 34.55 克，Η3Β0330.92 克，KBF4 62.95 克(相當(dāng)于助熔劑 K2O: B2O3: KBF4 摩爾比 0.5: 0.5: 1，熔質(zhì).溶劑摩爾比1.2),分批融于06O_X 60mm的開口怕金纟甘禍中，把該纟甘禍放入豎直式單晶生長爐中，升溫至900°C，恒溫15h，然后降溫到飽和溫度以上15°C，緩慢下入正式籽晶，30min內(nèi)降溫至飽和溫度，恒溫24h后，以1°C /天的速率降溫，轉(zhuǎn)動(dòng)速率為40轉(zhuǎn)/分。待單晶生長到所需尺寸后，提升 籽晶桿，使晶體脫離液面，仍將晶體留在爐子中退火，以50°C /h的速率降溫至室溫。實(shí)施例9，采用熔鹽法制備K3YB6O12晶體。按實(shí)施例3 制備好 K3YB6O12 純相，稱取 K3YB6O12 231.52 克，K2CO3 34.55 克，Η3Β0392.75 克，KF 29.05 克(相當(dāng)于助熔劑 K2O: B2O3: KBF4 摩爾比 0.5: 1.5: 1，熔質(zhì).溶劑摩爾比1.3),分批融于07O_X 70mm的開口怕金纟甘禍中，把該纟甘禍放入豎直式單晶生長爐中，升溫至950°C，恒溫24h，然后降溫到飽和溫度以上20°C，緩慢下入正式籽晶，30min內(nèi)降溫到飽和溫度，恒溫a后，以2V /天的速率降溫，轉(zhuǎn)動(dòng)速率為50轉(zhuǎn)/分。待單晶生長到所需尺寸后，提升籽晶桿，使晶體脫離液面，仍將晶體留在爐子中退火，以40°C /h的速率降溫至室溫。實(shí)施例10將實(shí)施例5、6、7、8、9所得K3YB6O12非線性光學(xué)晶體作透過光譜測定，如圖3所示，該晶體紫外截止波長為195nm，晶體易于切割、拋光，不潮解便于保存。將K3YB6O12晶體制成截面尺寸4 X 4m,通光方向長度6mm的器件；按附圖1所示將晶體器件裝置在3的位置，在室溫下，用調(diào)Q Nd:YAG激光器作光源，入射波長為1064nm的紅外光，輸出波長為532nm的綠色激光，激光強(qiáng)度略小于KDP (KH2PO4)。附圖1是對(duì)本發(fā)明采用K3YB6O12單晶體制作的非線性光學(xué)器件作詳細(xì)說明。由激光器I發(fā)出的光束2射入K3YB6O12晶體3，所產(chǎn)生的出射光束4通過濾波片5，從而獲得所需要的激光束。該非線性光學(xué)激光器可以是倍頻發(fā)生器，上、下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器等。激光器I可以是摻釹釔鋁石榴石(Nd = YAG)激光器或其它激光器，對(duì)使用Nd = YAG激光器作光源的倍頻器件來說，入射光束是波長為1064nm的紅外光，通過K3YB6O12晶體產(chǎn)生波長為532nm的綠色倍頻光，出射光束4含有波長為1064nm的紅外光和532nm的綠光，濾光片5的作用是濾掉紅外光，只允許綠光通過 。
權(quán)利要求
1.一種硼酸釔鉀化合物，其化學(xué)式為K3YB6O1215
2.—種權(quán)利要求1所述硼酸釔鉀化合物的制備方法，其采用化學(xué)合成法制備:將含K化合物、含Y化合物和含B化合物混合均勻后裝入坩堝壓實(shí)，置于馬弗爐中以15°C /h-30°C /h的升溫速率升溫到500°C燒結(jié)10-24h，待冷卻后重新研磨均勻，再次裝入坩堝中壓實(shí)置于馬弗爐中于750°C燒結(jié)80-120h ； 所述含K化合物、含Y化合物和含B化合物均勻混合的混合物中所含K、Y與B的摩爾比為3:1: 6; 所述含K化合物為氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鉀、草酸鉀或氫氧化鉀； 所述含Y化合物為氧化釔、碳酸釔、硝酸釔、草酸釔或氫氧化釔； 所述含B化合物為H3BO3或B2O3。
3.一種硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體，其特征在于，其化學(xué)式為K3YB6O12;該晶體不具有對(duì)稱中心，屬三方晶系，R32空間群，晶胞參數(shù)為a= 13.2202 (19) A,c=30.281 (6) A,4583.3(13) A3，Z = 15。
4.一種權(quán)利要求3所述硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體的生長方法，其采用助熔劑熔鹽法生長，其包括:將硼酸釔鉀化合物作為溶質(zhì)，K2O-B2O3-KBF4體系助熔劑作為熔劑；在瑪瑙研缽中將溶質(zhì)和熔劑按摩爾比為1:1 1: 4比例充分研磨混合均勻，將其裝入坩堝中壓實(shí)并放入馬弗爐中進(jìn)行預(yù)處理；再將經(jīng)預(yù)處理的混合物分批熔化至生長坩堝中，將生長坩堝置于晶體生長爐中加熱至混合物熔化并保溫10 24h，再降溫至飽和溫度以上10 20°C，把裝在籽晶桿上的籽晶伸入至高溫溶液表面或高溫溶液中，并啟動(dòng)籽晶桿上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，籽晶桿的旋轉(zhuǎn)速率是O 50轉(zhuǎn)/分；30min內(nèi)降溫至飽和溫度，恒溫24h后，以0.1°C 2°C /天的速率降溫生長晶體；籽晶桿的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向、逆時(shí)針方向或順時(shí)針方向與逆時(shí)針方向交替可逆雙向旋轉(zhuǎn)；待晶體生長到所需尺度后，提升籽晶桿，使籽晶脫離液面；晶體留在生長爐中退火，以不大于50°C /h的速率降溫至室溫，得到硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體，其化學(xué)式為K3YB6O12 ； 所述K2O-B2O3-KBF4體系助熔劑中K2O: B2O3: KBF4摩爾比為O 1.5: O 1.5: I。
5.按權(quán)利要求4所述的硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體的生長方法，其特征在于，所述的預(yù)處理是指將充分研磨的溶質(zhì)和熔劑混合物裝入坩堝中并置于馬弗爐中，以15°C /h-30°C /h的升溫速率升溫到500°C燒結(jié)10-24h。
6.按權(quán)利要求4所述的硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體的生長方法，其特征在于，所述的硼酸釔鉀化合物溶質(zhì)由含K化合物、含Y化合物和含B化合物按其中的K: Y: B摩爾比為3:1:6比例組成的混合物替代； 所述含K化合物為氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鉀、草酸鉀或氫氧化鉀； 所述含Y化合物為氧化釔、碳酸釔、硝酸釔、草酸釔或氫氧化釔； 所述含B化合物為H3BO3或B2O3。
7.—種權(quán)利要求4所述的硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體的用途，其特征在于，將該晶體用于非線性光學(xué)器件的制備，所述非線性光學(xué)器件包含將至少一束入射電磁輻射通過至少一塊硼酸釔鉀非線性光學(xué)晶體后產(chǎn)生至少一束頻率不同于入射電磁輻射的輸出輻射的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及K3YB6O12化合物、K3YB6O12單晶及制備方法和用途；該化合物采用化學(xué)合成法制備；K3YB6O12單晶采用采用助熔劑熔鹽法生長，助熔劑采用K2O-B2O3-KBF4體系助熔劑；K3YB6O12單晶不具有對(duì)稱中心，屬三方晶系，R32空間群，晶胞參數(shù)為Z＝15；該晶體可用于制作非線性光學(xué)器件；具有純度高，不易摻入雜質(zhì)，成本低、較大的非線性光學(xué)效應(yīng)，機(jī)械性能好，不潮解、易于加工和保存及寬的透過范圍，其紫外截止邊達(dá)195nm等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C30B29/22GK103173860SQ20111043228
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者張國春, 趙三根, 姚吉勇, 吳以成, 傅佩珍 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所