CN101984151B - 硼酸锂铷非线性光学晶体及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种化合物硼酸锂铷非线性光学晶体，化学式为：Li6Rb5B11O22，晶体属单斜晶系，939.90，空间群为C2，晶胞参数为a＝11.6252(5)
Figure DSA00000354641800011
b＝7.1010(3)
Figure DSA00000354641800012
c＝13.7442(5)
Figure DSA00000354641800013
Z＝2，V＝1085.76(8)
Figure DSA00000354641800014
该化合物采用助熔剂法生长晶体，该化合物非同成份熔融化合物；该方法具有制备速度快，操作简单，成本低，所制晶体具有至少厘米级的大尺寸，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。通过该方法获得的硼酸锂铷非线性光学晶体作为制备非线性光学器件的用途。

Description

硼酸锂铷非线性光学晶体及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及化合物硼酸锂铷非线性光学晶体及其制备方法和用途。
背景技术
全固态激光技术是目前我国在国际上从非线性光学材料源头直到激光系统集成拥有整体技术优势的高技术领域之一。以人工晶体为核心的全固态激光器具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定、可靠性好、寿命长、光束质量高等优点，市场需求巨大。全固态激光器所用的主要三种非线性光学晶体——磷酸钛氧钾、偏硼酸钡、三硼酸锂，其中有两种(偏硼酸钡、三硼酸锂)由我国科学家在20世纪80年代发明，并拥有三硼酸锂的自主知识产权。我国攻克了磷酸钛氧钾晶体熔剂法生长技术难关，生长出国际最大尺寸的磷酸钛氧钾晶体，使磷酸钛氧钾晶体得到普及应用，此外还生长出国际最大尺寸的硼酸铯锂晶体。20世纪90年代以来，我国科技人员又发明了氟硼酸铍钾、三硼酸铯等一系列新型紫外和深紫外非线性光学晶体，主导着这一领域的发展方向。
近年来，我国在这一领域又取得重要突破。深紫外177.3纳米全固态激光器在深紫外谐波器件和全固态深紫外谐波光源中获得重大突破性进展，用氟硼酸铍钾晶体首次获得钕离子激光六倍频，用于光电子能谱仪，获得了超高分辨率(0.26meV)的电子能谱，为国际最高分辨率；全固态激光输出功率超过5千瓦，连续工作时间超过72小时，光束质量达到工业激光器应用要求，已经具备在加工制造领域示范应用的基本条件，为我国激光加工制造产业的发展奠定坚实的基础；掺钕钇铝石榴石、掺钕镓石榴石和掺钕钒酸钇晶体主要技术指标达到国际先进水平，激光晶体出口数量占国际市场的三分之一，掺钕钒酸钇晶体占据了一半左右的国际市场。
发明内容：
本发明目的在于，为解决应用于全固态激光系统的非线性光学材料的需要，本发明提供一种化合物硼酸锂铷非线性光学晶体，该化合物的化学式为Li6Rb5B11O22，分子量为939.90，空间群为C2，晶胞参数为
Figure GSB00000733442800022
Z＝2，该化合物采用助熔剂法生长晶体，该方法具有制备速度快，操作简单，成本低，所制晶体具有至少厘米级的大尺寸，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。通过该方法获得的硼酸锂铷非线性光学晶体作为制备非线性光学器件的用途。
本发明所述的化合物硼酸锂铷非线性光学晶体，该化合物的化学式为Li6Rb5B11O22，分子量为939.90，空间群为C2，晶胞参数为
Figure GSB00000733442800026
Figure GSB00000733442800027
Z＝2，
Figure GSB00000733442800028
Figure GSB00000733442800029
所述的化合物硼酸锂铷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：
a、将含锂化合物、含铷化合物和含硼化合物按摩尔比6∶5∶11称取后，放入研钵中，混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的开口刚玉坩埚中，将其压紧，放入马弗炉中，缓慢升温至450℃，恒温5小时，尽量将气体赶出，待冷却后取出坩埚，取出样品重新研磨均匀，再置于坩埚中，在马福炉内于510℃恒温48小时，将其取出，放入研钵中捣碎研磨即得硼酸锂铷化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析，所得X射线谱图与成品Li6Rb5B11O22单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的；
b、将步骤a硼酸锂铷化合物单相多晶粉末中加入助熔剂Li2O、Li2CO3、LiNO3、Li2C2O4·H2O、LiOH、LiC2H3O2、LiF或LiCl和H3BO3或B2O3混匀，加热至750-850℃，再降温至625-635℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以0.5-10℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
c、然后在硼酸锂铷和助熔剂的混合熔液表面或混合熔液中生长晶体：将固定于籽晶杆上的籽晶从晶体生长炉顶部下籽晶，使籽晶与硼酸锂铷和助熔剂的混合熔液表面接触或伸入至于混合熔液中，降温至饱和温度，以0-100rpm的转速旋转籽晶和/或坩埚；
d、待晶体生长到所需尺度后，使晶体脱离熔液液面，以1-100℃/h的速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即可得到硼酸锂铷非线性光学晶体。
步骤a所述含锂的化合物为Li2O、Li2CO3、LiNO3、Li2C2O4·H2O、LiOH、LiC2H3O2、LiF或LiCl；含铷的化合物为Rb2O、Rb2CO3、RbNO3、Rb2C2O4·H2O、RbOH、RbC2H3O2、RbF或RbCl；含硼化合物为H3BO3或B2O3。
步骤b所述硼酸锂铷与助熔剂的摩尔比为1∶0.1-1∶0.1-1。
所述的硼酸锂铷非线性光学晶体的用途，用于制备倍频发生器、上频率转换器、下频率转换器或光参量振荡器。
所述倍频发生器、上频率转换器、下频率转换器或光参量振荡器包含至少一束入射电磁辐射通过至少一块非线性光学晶体后产生至少一束频率不同于入射电磁辐射的输出辐射的装置。
本发明所述的硼酸锂铷非线性光学晶体，该晶体在制备过程中，提供使用助熔剂法制备硼酸锂铷非线性光学晶体的方法，是采用化合物硼酸锂铷为原料加入助熔剂进行晶体生长，通过该方法获得的晶体具有至少厘米级的大尺寸；该晶体具有制备速度快，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，适合紫外光波段激光变频的需要，可用其制作非线性光学器件。
本发明原则上，采用一般化学合成方法都可以制备硼酸锂铷(Li6Rb5B11O22)多晶原料，优选固相反应法，即：将含Li、Rb和B摩尔比为6∶5∶11的化合物原料混合均匀后，加热进行固相反应，可得到化学式为Li6Rb5B11O22的化合物。
制备硼酸锂铷(Li6Rb5B11O22)化合物的化学反应式：
(1)Li2O+B2O3+Rb2O+O2→Li6Rb5B11O22
(2)LiNO3+B2O3+Rb2CO3→Li6Rb5B11O22+NO2↑+O2↑；
(3)Li2CO3+B2O3+Rb2CO3→Li6Rb5B11O22+CO2↑；
(4)LiOH+H3BO3+Rb2O→Li6Rb5B11O22+H2O↑；
(5)Li2C2O4·nH2O+H3BO3+Rb2O+O2→Li6Rb5B11O22+CO2↑+H2O↑；
(6)Li2O+H3BO3+Rb2O→Li6Rb5B11O22+H2O↑；
(7)LiCH3COO·nH2O+B2O3+Rb2CO3+O2→Li6Rb5B11O22+CO2↑+H2O↑；
(8)LiCl+B2O3+Rb2O+O2→Li6Rb5B11O22+Cl2↑+H2O↑。
本发明中含Li、含Rb和含B化合物可采用市售的试剂及原料。
本发明所述的大尺寸硼酸锂铷Li6Rb5B11O22非线性光学晶体作为制备非线性光学器件，包括制作倍频发生器、上或下频率转换器和光参量振荡器。所述的用硼酸锂铷(Li6Rb5B11O22)非线性光学晶体制作的非线性器件包含将透过至少一束入射基波光产生至少一束频率不同于入射光的相干光。
所述硼酸锂铷(Li6Rb5B11O22)非线性光学晶体对光学加工精度无特殊要求。
本发明所述制备方法与现有应用于紫外/深紫外光波段变频的非线性光学晶体制备技术相比较，晶体极易长大且透明无包裹体，具有操作简单，生长速度快，成本低，容易获得较大尺寸晶体等优点。
附图说明
图1为本发明硼酸锂铷的粉末X-射线衍射图谱；
图2为本发明硼酸锂铷单晶结构图；
图3为本发明硼酸锂铷晶体制作的非线性光学器件的工作原理图。其中：1为激光器，2为发出光束，3为射入晶体，4为光束，5为滤波片。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明：
实施例1：
合成Li6Rb5B11O22化合物：
采用固态合成方法在高温510℃下进行烧结，其化学方程式是：Li2O+B2O3+Rb2O→Li6Rb5B11O22；
将Li2O、B2O3、Rb2O以摩尔比6∶11∶5比例放入研钵中，混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的开口刚玉坩埚中，将其压紧，放入马弗炉中，缓慢升温至450℃，恒温5小时，尽量将气体赶出，待冷却后取出坩埚，取出样品重新研磨均匀，再置于坩埚中，在马福炉内于510℃恒温48小时，将其取出，放入研钵中捣碎研磨即得硼酸锂铷Li6Rb5B11O22化合物，再对该化合物进行X射线分析，所得X射线谱图与成品Li6Rb5B11O22单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的；
在混合熔液中生长大尺寸硼酸锂铷晶体：
将合成的化合物硼酸锂铷与助熔剂Li2O和B2O3按摩尔比Li6Rb5B11O22∶Li2O∶B2O3＝1∶0.2∶0.2装入Φ80mm×80mm的开口铂坩埚中，放入晶体生长炉中，升温至850℃，恒温30小时后，降温至635℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以0.5℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将固定在籽晶杆下端的硼酸锂铷籽晶从炉顶部小孔导入坩埚，使籽晶与熔液液面接触，降温至624℃，以100rpm的转速旋转籽晶杆；
待晶体生长到所需尺度后，结束生长使晶体脱离熔液液面，以100℃/h的速率降至室温，然后缓慢地从炉膛中取出晶体，即可获得尺寸为20mm×20mm×10mm的硼酸锂铷Li6Rb5B11O22晶体。
按实施例1所述方法，反应式LiCH3COO·nH2O+B2O3+Rb2CO3+O2→Li6Rb5B11O22+CO2↑+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，亦可获得硼酸锂铷Li6Rb5B11O22晶体。
实施例2：
反应式Rb2CO3+B2O3+Li2CO3→Li6Rb5B11O22+CO2↑合成Li6Rb5B11O22化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
将合成的Li6Rb5B11O22化合物与助熔剂Li2CO3和B2O3按摩尔比Li6Rb5B11O22∶Li2CO3∶B2O3＝1∶0.4∶0.4放入Φ100mm×100mm的开口铂坩埚中，将坩埚放入晶体生长炉中，升温至830℃，恒温20小时后，降温至632℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以2℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将沿c轴切割的Li6Rb5B11O22籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使籽晶与熔液液面接触，降温至630℃，以20rpm的转速旋转籽晶杆；
待晶体生长到所需尺度后，结束生长使晶体脱离熔液液面，以60℃/h的速率降至室温，然后缓慢地从炉膛中取出晶体，即可获得尺寸为30mm×30mm×15mm的Li6Rb5B11O22晶体。
按实施例2所述方法，反应式LiOH+H3BO3+RbOH→Li6Rb5B11O22+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，亦可获得Li6Rb5B11O22晶体。
实施例3：
反应式Li2O+H3BO3+Rb2O→Li6Rb5B11O22+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
将合成的Li6Rb5B11O22化合物与助熔剂LiOH和H3BO3按摩尔比Li6Rb5B11O22∶LiOH∶H3BO3＝1∶0.3∶0.3放入Φ80mm×80mm的开口铂坩埚中，将坩埚放入晶体生长炉中，升温至810℃，恒温1小时后，降温至625℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以4℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将沿任意轴切割的Li6Rb5B11O22籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使籽晶与熔液液面接触，以40rpm的转速旋转籽晶坩埚；
待晶体生长到所需尺度后，使晶体脱离熔液液面，以100℃/h的速率降至室温，然后缓慢地从炉膛中取出晶体，获得尺寸为37mm×37mm×23mm的Li6Rb5B11O22晶体。
按实施例3所述方法，反应式Li2C2O4·nH2O+H3BO3+Rb2C2O4·nH2O+O2→Li6Rb5B11O22+CO2↑+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，亦可获得Li6Rb5B11O22晶体。
实施例4：
反应式LiNO3+B2O3+RbNO3→Li6Rb5B11O22+NO2↑+O2↑合成Li6Rb5B11O22化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
将合成的Li6Rb5B11O22化合物与助熔剂Li2CO3和B2O3按摩尔比Li6Rb5B11O22∶Li2CO3∶B2O3＝1∶0.5∶0.5放入Φ100mm×100mm的开口铂坩埚中，将坩埚放入晶体生长炉中，升温至790℃，恒温40小时后，降温至630℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以6℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将沿任意轴切割的Li6Rb5B11O22籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使籽晶浸入熔液中，降温至625℃，籽晶杆旋转速度为0(不旋转)，以0℃/天的速率降温(恒温)；
待晶体生长到所需尺度后，将晶体提离熔液液面，以20℃/h的速率降至室温，然后缓慢地从炉膛中取出晶体，即可获得尺寸为Φ25mm×25mm×15mm的Li6Rb5B11O22晶体。
按实施例4所述方法，反应式LiOH+H3BO3+RbOH→Li6Rb5B11O22+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，亦可获得Li6Rb5B11O22晶体。
实施例5：
反应式Li2CO3+B2O3+Rb2O→Li6Rb5B11O22+CO2↑合成Li6Rb5B11O22化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
将合成的Li6Rb5B11O22化合物与助熔剂Li2CO3和H3BO3按摩尔比Li6Rb5B11O22∶Li2CO3＝1∶0.35∶0.35放入Φ100mm×100mm的开口铂坩埚中，将坩埚放入晶体生长炉中，升温至770℃，恒温30小时后，降温至632℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以8℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将沿任意轴切割的Li6Rb5B11O22籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使籽晶浸入熔液中，降温至627℃，以60rpm的转速旋转籽晶杆，以0℃/天的速率降温(恒温)；
待晶体生长到所需尺度后，将晶体提离熔液液面，以40℃/h的速率降至室温，然后缓慢地从炉膛中取出晶体，即可获得尺寸为15mm×15mm×9mm的Li6Rb5B11O22晶体。
按实施例5所述方法，反应式Li2C2O4·nH2O+H3BO3+Rb2C2O4·nH2O+O2→Li6Rb5B11O22+CO2↑+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，亦可获得Li6Rb5B11O22晶体。
实施例6：
反应式LiCl+B2O3+RbOH+O2→Li6Rb5B11O22+Cl2↑+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
将合成的Li6Rb5B11O22化合物与助熔剂LiOH和H3BO3按摩尔比Li6Rb5B11O22∶Li2C2O4∶B2O3＝1∶0.75∶0.75装入Φ100mm×100mm的开口铂坩埚中，升温至800℃，恒温100小时后降温至640℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以10℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将沿c轴切割的Li6Rb5B11O22籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，浸入液面下，籽晶以10转/分的速率旋转，恒温0.5小时，快速降温至636℃，然后以5℃/天的速率降温；
待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以10℃/小时速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即可获得尺寸为50mm×70mm×15mm的透明Li6Rb5B11O22晶体。
按实施例6所述方法，反应式Li2C2O4·nH2O+H3BO3+Rb2C2O4·nH2O+O2→Li6Rb5B11O22+CO2↑+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，亦可获得Li6Rb5B11O22晶体。
实施例7：
反应式Li2CO3+B2O3+Rb2O→Li6Rb5B11O22+CO2↑合成Li6Rb5B11O22化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
将合成的Li6Rb5B11O22化合物与助熔剂Li2O和B2O3按摩尔比Li6Rb5B11O22∶Li2O∶B2O3＝1∶0.4∶0.4入Φ100mm×100mm的开口铂坩埚中，升温至750℃，恒温28小时后降温至625℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以5℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将沿任意轴切割的Li6Rb5B11O22籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使之与液面接触，降温至饱和温度，籽晶以50转/分的速率旋转，恒温1小时，然后以0.1℃/天的速率降温；
待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以10℃/小时速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即可获得尺寸为40mm×40mm×25mm的透明Li6Rb5B11O22晶体。
按实施例7所述方法，按反应式Li6Rb5B11O22+RbCH3COO+B2O3→Li6Rb5B11O22+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，亦可获得Li6Rb5B11O22晶体。
实施例8：
按反应式LiNO3+B2O3+RbNO3→Li6Rb5B11O22+NO2↑+O2↑合成Li6Rb5B11O22化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
将合成的Li6Rb5B11O22化合物与助熔剂Li2CO3和B2O3按摩尔比Li6Rb5B11O22∶Li2CO3∶B2O3＝1∶0.6∶0.6装入Φ150mm×150mm的开口铂坩埚中，升温至840℃，恒温50小时后降温至635℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以7℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将沿任意轴切割的Li6Rb5B11O22籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使之与液面接触，籽晶以15转/分的速率旋转，恒温1小时，快速降温至625℃，然后以0℃/天的速率降温(恒温)；
待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以5℃/小时速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即可获得尺寸为50mm×50mm×20mm的透明Li6Rb5B11O22晶体。
按实施例8所述方法，反应式LiCH3COO·nH2O+B2O3+Rb2CO3+O2→Li6Rb5B11O22+CO2↑+H2O↑合成Li6Rb5B11O22化合物，亦可获得Li6Rb5B11O22晶体。
实施例9：
将实施例1-8中所得的Li6Rb5B11O22晶体按相匹配方向加工一块尺寸4mm×4mm×8mm的倍频器件，按附图3所示安置在3的位置上，在室温下，用调Q Nd:YAG激光器作光源，入射波长为1064nm，由调Q Nd:YAG激光器1发出波长为1064nm的红外光束2射入Li6Rb5B11O22晶体3，产生波长为532nm的绿色倍频光，出射光束4含有波长为1064nm的红外光和532nm的绿光，滤波片5滤去红外光成分，得到波长为532nm的绿色激光。

Claims (4)

1.一种化合物硼酸锂铷非线性光学晶体，其特征在于该化合物的化学式为Li6Rb5B11O22，分子量为939.90，空间群为C2，晶胞参数为
Figure FSB00000733442700011
Figure FSB00000733442700012
Figure FSB00000733442700013
Z＝2，
Figure FSB00000733442700014
Figure FSB00000733442700015
2.根据权利要求1所述的化合物硼酸锂铷非线性光学晶体的制备方法，其特征在于采用高温溶液法生长晶体，具体操作步骤按下列进行：
a、将含锂化合物、含铷化合物和含硼化合物按摩尔比6∶5∶11称取后，放入研钵中，混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的开口刚玉坩埚中，将其压紧，放入马弗炉中，缓慢升温至450℃，恒温5小时，尽量将气体赶出，待冷却后取出坩埚，取出样品重新研磨均匀，再置于坩埚中，在马福炉内于510℃恒温48小时，将其取出，放入研钵中捣碎研磨即得硼酸锂铷化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析，所得X射线谱图与成品Li6Rb5B11O22单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的；
b、将步骤a硼酸锂铷化合物单相多晶粉末中加入助熔剂Li2O、Li2CO3、LiNO3、Li2C2O4·H2O、LiOH、LiC2H3O2、LiF或LiCl和H3BO3或B2O3混匀，加热至750-850℃，再降温至625-635℃，得到硼酸锂铷与助熔剂的混合熔液，以0.5-10℃/h的速率缓慢降温至室温结晶，获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶，其中硼酸锂铷与助熔剂的摩尔比为1∶0.1-1∶0.1-1；
c、然后在硼酸锂铷和助熔剂的混合熔液表面或混合熔液中生长晶体：将固定于籽晶杆上的籽晶从晶体生长炉顶部下籽晶，使籽晶与硼酸锂铷和助熔剂的混合熔液表面接触或伸入至于混合熔液中，降温至饱和温度，以0-100rpm的转速旋转籽晶和/或坩埚；
d、待晶体生长到所需尺度后，使晶体脱离熔液液面，以1-100℃/h的速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即可得到硼酸锂铷非线性光学晶体。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤a所述含锂的化合物为Li2O、Li2CO3、LiNO3、Li2C2O4·H2O、LiOH、LiC2H3O2、LiF或LiCl；含铷的化合物为Rb2O、Rb2CO3、RbNO3、Rb2C2O4·H2O、RbOH、RbC2H3O2、RbF或RbCl；含硼化合物为H3BO3或B2O3。
4.一种如权利要求1所述的硼酸锂铷非线性光学晶体的用途，其特征在于所述硼酸锂铷非线性光学晶体用于制备倍频发生器、上频率转换器、下频率转换器或光参量振荡器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102212882B (zh) * 2011-05-12 2013-03-06 中国科学院新疆理化技术研究所 化合物硼酸锂铷非线性光学晶体及其制备方法和用途
CN103950912B (zh) * 2014-04-29 2016-01-13 中国科学院福建物质结构研究所 RbBa2(PO3)5化合物、RbBa2(PO3)5非线性光学晶体及其制法和用途
CN106811795B (zh) * 2015-11-28 2019-06-04 中国科学院新疆理化技术研究所 硼酸锂双折射晶体的制备方法和用途
CN107217300B (zh) * 2016-03-22 2019-07-09 中国科学院新疆理化技术研究所 化合物硼酸钠锂和硼酸钠锂光学晶体及制备方法和用途
CN112553689B (zh) * 2020-11-27 2021-08-20 枣庄学院 一种低对称大晶胞非线性晶体硼酸铜锂化合物及其制备方法与用途
CN115161770A (zh) * 2021-04-06 2022-10-11 中国科学院福建物质结构研究所 一种稀土离子掺杂四硼酸镓盐晶体、键合晶体、及晶体的制备方法和用途
CN113737282B (zh) * 2021-09-06 2024-01-26 天津理工大学 化合物锗酸锌铷非线性光学晶体及其制备方法和用途

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1473967A (zh) * 2002-08-08 2004-02-11 中国科学院福建物质结构研究所 掺钕硼酸钪锶钇激光晶体及其制备方法和用途
CN1504535A (zh) * 2002-12-02 2004-06-16 中国科学院福建物质结构研究所 一种光致发光晶体材料硼酸锶锂
CN1712576A (zh) * 2004-06-25 2005-12-28 中国科学院理化技术研究所 硼酸铯铷非线性光学晶体及其生长方法和用途
CN101302647A (zh) * 2008-01-21 2008-11-12 中国科学院新疆理化技术研究所 大尺寸硼酸钡铋非线性光学晶体及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11352533A (ja) * 1998-06-05 1999-12-24 Mitsubishi Materials Corp 波長変換結晶及びその製造方法並びにこれを用いたレーザ装置
JP3317338B2 (ja) * 1998-07-15 2002-08-26 三菱マテリアル株式会社 波長変換結晶及びその製造方法並びにこれを用いたレーザ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1473967A (zh) * 2002-08-08 2004-02-11 中国科学院福建物质结构研究所 掺钕硼酸钪锶钇激光晶体及其制备方法和用途
CN1504535A (zh) * 2002-12-02 2004-06-16 中国科学院福建物质结构研究所 一种光致发光晶体材料硼酸锶锂
CN1712576A (zh) * 2004-06-25 2005-12-28 中国科学院理化技术研究所 硼酸铯铷非线性光学晶体及其生长方法和用途
CN101302647A (zh) * 2008-01-21 2008-11-12 中国科学院新疆理化技术研究所 大尺寸硼酸钡铋非线性光学晶体及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP特开平11-352533A 1999.12.24

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