非線性光學晶體的制備方法和用途

  近日，由中科院新疆理化所技術研究所潘世烈研究員等科研人員完成的“氟硼酸鋇、氟硼酸鋇非線性光學晶體的制備方法和用途”獲美國發明專利授權。
　　利用晶體的非線性光學效應，可以制成二次諧波發生器，上、下頻率轉換器，光參量振蕩器等非線性光學器件。激光器產生的激光可通過非線性光學器件進行頻率轉換，從而獲得更多有用波長的激光，使激光器得到更廣泛的應用。在非線性光學晶體材料中，含鹵素的非線性光學晶體是一類比較獨特的晶體材料。因為鹵素離子在配位結構上具有很大的相似性，它們的物理化學性質使得鹵素離子在相互取代（部分或全部）時，不會導致晶體結構的突變，因而容易實現材料的改性。在前期研究過程中對氟硼酸鋇非線性鹵素硼酸鹽的制備方法和用途方面的研究，未見報道。
　　該發明報道了氟硼酸鋇、氟硼酸鋇非線性光學晶體的制備方法和用途，采用固相反應法合成氟硼酸鋇化合物，用高溫熔液法生長氟硼酸鋇非線性光學晶體。氟硼酸鋇化合物和非線性光學晶體化學式均為Ba4B11O20F，晶體屬正交晶系，空間群Cmc21，晶胞參數為a=18.802（3） ，b=10.7143（19） ，c=8.6113（14） ，V=1734.7（5） ，其粉末倍頻效應達到KDP（KH2PO4）的10倍，紫外截止邊約為170nm；該氟硼酸鋇非線性光學晶體機械硬度大，易于切割、拋光加工和保存，在制備倍頻發生器、上頻率轉換器、下頻率轉換器或光參量振蕩器等非線性光學器件中有望廣泛應用。