CN103088423A - 化合物钡硼氧氟和钡硼氧氟非线性光学晶体及制备方法和用途 - Google Patents

化合物钡硼氧氟和钡硼氧氟非线性光学晶体及制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种化合物钡硼氧氟和钡硼氧氟非线性光学晶体及制备方法和用途，化学式为Ba7(BO3)3F5，分子量1232.81，属六方晶系，空间群P63mc，晶胞参数为
Figure DSA00000602888300011
Figure DSA00000602888300012
Z＝2，其粉末倍频效应达到KDP的1/3倍，透光波段190nm至2600nm。采用固相反应法合成化合物及助溶剂法生长晶体，该晶体具有操作简单，成本低，所制晶体尺寸大，生长周期短，包裹体少，机械硬度较大，易于切割、抛光加工和保存，本发明所述的化合物钡硼氧氟非线性光学晶体在倍频转换、光参量振荡器等非线性光学器件中可以得到广泛应用。

Description

化合物钡硼氧氟和钡硼氧氟非线性光学晶体及制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种化合物钡硼氧氟和钡硼氧氟非线性光学晶体及制备方法和利用该晶体制作的非线性光学器件的用途。
背景技术
非线性光学晶体是重要的光电信息功能材料之一，是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础。新材料的制备是研究一切材料物理化学性质的基础，随着半导体和激光技术的发展和结合，全固态激光器越来越广泛的运用于激光医学，光通信及集成光学等领域。作为电子器件、半导体器件、固体激光器件以及光学仪器和仪表的关键材料，晶体的研究和发展一直是材料领域研究的一个重要课题。现在主要应用的多数是无机材料，而硼酸盐化合物因其优良的物化性能而在非线性光学、自倍频激光晶体(复合功能晶体)和发光体的基质晶体等光学材料领域很有应用前景。
在激光技术中，直接利用激光晶体所能获得的激光波段有限，从紫外到红外光谱区，尚存有空白波段。使用非线性光学晶体，通过倍频、混频、光参量振荡等非线性光学效应，可将有限的激光波长转换成新波段的激光。利用这种技术可以填补各类激光器件发射激光波长的空白光谱区，使激光器得到更广泛的应用。全固态激光系统可以由固体激光器产生近红外激光再经非线性光学晶体进行频率转换来实现，在激光技术领域有巨大的应用前景和经济价值。
长期以来，寻找具有优良性质的紫外非线性光学材料一直是国内外科学家所关注的热点。人们在研究与探索硼酸盐晶体材料方面作了大量工作，取得了丰硕的研究成果，涌现出一批又一批性能优良的晶体材料。例如：稀土硼酸盐的热稳定性、发光特性及玻璃化特性激发了人们对其在耐高温材料、光学玻璃及发光材料中应用的研究。同时，在现有的实用非线性光学(NLO)材料中，K[B5O6(OH)4]·2H2O(KB5)，β-BaB2O4(BBO)，LiB3O5(LBO)，CsB3O5，CsLiB6O10，KBe2(BO3)F2(KBBF)等都是人们对硼酸盐体系进行了大量的探索，相继发现了一大批性能优秀的非线性光学晶体。
目前，各国科学家仍旧在极力关注着各类新型非线性光学晶体的探索和研究，虽然现有的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的工作。
发明内容
本发明目的在于，提供一种化合物钡硼氧氟，该化合物的化学式为Ba7(BO3)3F5。
本发明另一目的在于为解决全固态紫外激光系统对具有非线性光学效应的晶体材料的需要，提供一种钡硼氧氟非线性光学晶体，该晶体化学式为Ba7(BO3)3F5。
本发明又一目的在于提供一种采用固相反应法合成化合物及助溶剂法生长钡硼氧氟非线性光学晶体的制备方法。
本发明再一个目的是提供一种钡硼氧氟非线性光学晶体的用途。
本发明所述的一种化合物钡硼氧氟，其特征在于该化合物的化学式为Ba7(BO3)3F5，分子量1232.81。
所述化合物钡硼氧氟的制备方法，采用固相反应法，按摩尔比Ba∶B∶F＝7∶3∶5混合均匀，仔细研磨，放入马弗炉中，升温至400℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨，再升温至600℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨样品，再升温至800℃，恒温48小时，充分研磨，得到烧结完全的钡硼氧氟化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析。
一种化合物钡硼氧氟非线性光学晶体，该晶体化学式为Ba7(BO3)3F5，分子量1232.81，属六方晶系，空间群P63mc，晶胞参数为
Figure BSA00000602888600031
Figure BSA00000602888600032
Z＝2，
Figure BSA00000602888600033
所述化合物钡硼氧氟非线性光学晶体的制备方法，采用固相反应法合成化合物及助熔剂法生长其晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、采用固相反应法，按摩尔比Ba∶B∶F＝7∶3∶5混合均匀，仔细研磨，放入马弗炉中，升温至400℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨，再升温至600℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨样品，再升温至800℃，恒温48小时，充分研磨，得到烧结完全的钡硼氧氟化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析；
b、将步骤a制备的钡硼氧氟化合物与助熔剂H3BO3或B2O3混匀，以30℃/h的升温速率将其加热至温度880-930℃，恒温10-20小时，得到Ba7(BO3)3F5的混合熔液；
或直接按摩尔比称取制备钡硼氧氟的原料，与助熔剂体系混匀，在温度880-930℃，恒温10-20h，得到Ba7(BO3)3F5的混合熔液；
c、将步骤b熔液降温至790-870℃，再将籽晶杆快速伸入液面下，以0.5-10℃/h的速率缓慢降至750-850℃，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有小晶体聚集，以5-100℃/h的速率降至室温，获得钡硼氧氟Ba7(BO3)3F5籽晶；
d、在化合物熔液中生长晶体：将将步骤c获得的Ba7(BO3)3F5籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先在混合熔液表面上预热籽晶5-60分钟，浸入液面中，使籽晶在混合熔液中进行回熔，恒温5-60分钟，快速降温至饱和温度775-865℃；
e、再以0.1-5℃/天的速率缓慢降温，以5-100rpm的转速旋转籽晶杆，待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以1-100℃/小时的速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即可获得尺寸为10mm×10mm×5mm的Ba7(BO3)3F5晶体。
步骤a化合物钡硼氧氟原料为BaO、BaCO3、Ba(NO3)2、BaC2O4、Ba(OH)2、Ba(C2H3O2)2或Ba(HCO3)2，含氟的为BaF2，含硼的为H3BO3和B2O3。
助熔剂的加入量为摩尔比钡硼氧氟∶助熔剂＝1∶2-8。
所述的钡硼氧氟非线性晶体，在制备激光器激光输出的频率变换的用途。
所述的钡硼氧氟非线性晶体，在制备对波长为1064nm激光光束产生倍频谐波光输出的用途。
所述的钡硼氧氟非线性晶体，在制备紫外区的谐波发生器，光参量与放大器件及光波导器件，从红外到紫外区的光参量与放大器件的用途。
本发明所述的钡硼氧氟非线性光学晶体，该晶体的化学式为Ba7(BO3)3F5，为具有厘米级的大尺寸，分子量1232.81，属六方晶系，空间群P63mc，晶胞参数为
Figure BSA00000602888600041
Figure BSA00000602888600042
Z＝2，
Figure BSA00000602888600043
其粉末倍频效应达到KDP的1/3倍，具有较宽的透光范围，透光波段190nm-2600nm。
本发明所述的化合物Ba7(BO3)3F5，采用固相反应法按下列反应式得到化合物Ba7(BO3)3F5：
(1)9BaO+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+9H2O↑
(2)9BaCO3+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+9CO2↑+9H2O↑
(3)9Ba(NO3)2+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+9NO2↑+9NO↑+9H2O↑+O2↑
(4)9Ba(OH)2+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+18H2O↑
(5)9Ba(HCO3)2+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+18CO2↑+18H2O↑
(6)9BaC2O4+5BaF2+3B2O3→2Ba7(BO3)3F5+9CO2↑+9CO↑
(7)9BaCO3+5BaF2+3B2O3→2Ba7(BO3)3F5+9CO2↑
(8)9Ba(NO3)2+5BaF2+3B2O3→2Ba7(BO3)3F5+9NO2↑+9NO↑+O2↑
(9)9BaO+5BaF2+3B2O3→2Ba7(BO3)3F5
(10)9Ba(OH)2+5BaF2+3B2O3→2Ba7(BO3)3F5+9H2O↑
(11)9Ba(HCO3)2+5BaF2+3B2O3→2Ba7(BO3)3F5+18CO2↑+9H2O↑
(12)9BaC2O4+5BaF2+3B2O3→2Ba7(BO3)3F5+9CO2↑+9CO↑
本发明制备的化合物钡硼氧氟非线性光学晶体作为制备倍频发生器、上或下频率转换器或光参量振荡器。
作为制备倍频发生器、上或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。
附图说明
图1为本发明的x-射线粉末衍射图。
图2为本发明晶体结构图。
图3为本发明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Ba7(BO3)3F5晶体，4为出射光束，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：
按反应式：9BaO+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+9H2O↑合成Ba7(BO3)3F5化合物；
将BaO、BaF2、H3BO3按摩尔比9∶5∶6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，放入马弗炉中，升温至400℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨，再升温至600℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨样品，再升温至800℃，恒温48小时，充分研磨，便得到烧结完全的钡硼氧氟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射线谱图与氯硼酸钾Ba7(BO3)3F5单晶结构得到的X射线谱图是一致的；
反应式中的氧化钡可以用碳酸钡或硝酸钡或草酸钡或氢氧化钡或碳酸氢钡替换，硼酸可由氧化硼替换。
将合成的钡硼氧氟Ba7(BO3)3F5化合物与助熔剂H3BO3按摩尔比Ba7(BO3)3F5∶H3BO3＝1∶2进行混配，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，以30℃/h的升温速率将其加热至880℃，恒温10小时，得到混合熔液；
再降温至830℃，将籽晶杆快速伸入液面下，以温度0.5℃/h的速率缓慢降至800℃，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有小晶体聚集，以温度5℃/h的速率降至室温，获得钡硼氧氟籽晶；
在化合物熔液中生长晶体：将获得的Ba7(BO3)3F5籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先在混合熔液表面上预热籽晶10分钟，浸入液面中，使籽晶在混合熔液中进行回熔，恒温30分钟，快速降温至饱和温度820℃；
再以温度5℃/天的速率降温，以20rpm的转速旋转籽晶杆，待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以温度1℃/小时的速率降至室温，即可获得尺寸为10mm×10mm×5mm的Ba7(BO3)3F5晶体。
实施例2：
按反应式：9BaCO3+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+9CO2↑+9H2O↑合成化合物Ba7(BO3)3F5；
将BaO、BaF2、H3BO3按摩尔比9∶5∶6直接称取原料，将称取的原料与助熔剂H3BO3按摩尔比1∶4进行混配，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，以30℃/h的升温速率将其加热至900℃，恒温15小时，得到混合熔液，再降温至810℃，此时将籽晶杆快速伸入液面下，以温度1℃/h的速率缓慢降至790℃，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有小晶体聚集，以温度35℃/h的速率降至室温，获得钡硼氧氟籽晶；
反应式中的碳酸钡可以用氧化钡或硝酸钡或草酸钡或氢氧化钡或碳酸氢钡替换，硼酸可由氧化硼替换。
将获得的Ba7(BO3)3F5籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先在混合熔液表面上预热籽晶60分钟，浸入液面下，使籽晶在混合熔液中进行回熔，恒温30分钟，快速降温至饱和温度795℃；
再以温度2℃/天的速率缓慢降温，以5rpm的转速旋转籽晶杆，待晶体生长到所需尺度后，将晶体提离熔液表面，以温度20℃/h速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即可获得尺寸为3mm×6mm×8mm的Ba7(BO3)3F5晶体。
实施例3：
按反应式：9Ba(OH)2+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+18H2O↑合成化合物Ba7(BO3)3F5；
将BaO、BaF2、H3BO3按摩尔比9∶5∶6直接称取原料，将称取的原料与助熔剂H3BO3按摩尔比1∶6进行混配，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，以30℃/h的升温速率将其加热至880℃，恒温20小时，得到混合熔液，再降温至800℃，将籽晶杆快速伸入液面下，以温度3℃/h的速率缓慢降至780℃，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有小晶体聚集，以温度60℃/h的速率降至室温，获得钡硼氧氟籽晶；
反应式中的氢氧化钡可以用氧化钡或硝酸钡或草酸钡或碳酸钡或碳酸氢钡替换，硼酸可由氧化硼替换。
将获得的Ba7(BO3)3F5籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先在混合熔液表面上预热籽晶20分钟，浸入液面下，使籽晶在混合熔液中进行回熔，恒温30分钟，快速降温至饱和温度785℃；
再以温度1℃/天的速率缓慢降温，以10rpm的转速旋转籽晶杆，待晶体生长到所需尺度后，将晶体提离熔液表面，以温度40℃/h速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即可获得尺寸为3mm×6mm×8mm的Ba7(BO3)3F5晶体。
实施例4：
按反应式：9BaC2O4+5BaF2+3B2O3→2Ba7(BO3)3F5+9CO2↑+9CO↑合成化合物Ba7(BO3)3F5；
将BaO、BaF2、B2O3按摩尔比9∶5∶3直接称取原料，将称取的原料与助熔剂H3BO3按摩尔比1∶8进行混配，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，以温度30℃/h的升温速率将其加热至880℃，恒温13小时，得到混合熔液，再降温至790℃，将籽晶杆快速伸入液面下，以温度0.5℃/h的速率缓慢降至750℃，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有小晶体聚集，以温度75℃/h的速率降至室温，获得钡硼氧氟籽晶；
反应式中的草酸钡可以用氧化钡或硝酸钡或氢氧化钡或碳酸钡或碳酸氢钡替换，氧化硼可由硼酸替换。
将获得的Ba7(BO3)3F5籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先在混合熔液表面上预热籽晶30分钟，浸入液面下，使籽晶在混合熔液中进行回熔，恒温30分钟，快速降温至饱和温度775℃；
再以温度1℃/天的速率缓慢降温，以20rpm的转速旋转籽晶杆，待晶体生长到所需尺度后，将晶体提离熔液表面，以温度30℃/h速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即可获得尺寸为2mm×6mm×7mm的Ba7(BO3)3F5晶体。
实施例5：
按反应式：9Ba(NO3)2+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+9NO2↑+9NO↑+9H2O↑+O2↑合成化合物Ba7(BO3)3F5；
将BaO、BaF2、H3BO3按摩尔比9∶5∶6直接称取原料，将称取的原料与助熔剂H3BO3按摩尔比1∶6进行混配，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，以温度30℃/h的升温速率将其加热至880℃，恒温18小时，得到混合熔液，再降温至800℃，将籽晶杆快速伸入液面下，以温度6℃/h的速率缓慢降至780℃，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有小晶体聚集，以温度90℃/h的速率降至室温，获得钡硼氧氟籽晶；
反应式中的硝酸钡可以用氧化钡或草酸钡或氢氧化钡或碳酸钡或碳酸氢钡替换，硼酸可由氧化硼替换。
将获得的Ba7(BO3)3F5籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先在混合熔液表面上预热籽晶15分钟，浸入液面下，使籽晶在混合熔液中进行回熔，恒温30分钟，快速降温至饱和温度790℃；
再以温度3℃/天的速率缓慢降温，以70rpm的转速旋转籽晶坩埚，待晶体生长到所需尺度后，将晶体提离熔液表面，以温度50℃/h速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即可获得尺寸为3mm×7mm×10mm的Ba7(BO3)3F5晶体。
实施例6：
按反应式：9Ba(HCO3)2+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+18CO2↑+18H2O↑合成化合物Ba7(BO3)3F5；
将BaO、BaF2、H3BO3按摩尔比9∶5∶6直接称取原料，将称取的原料与助熔剂H3BO3按摩尔比1∶4进行混配，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，以温度30℃/h的升温速率将其加热至880℃，恒温15小时，得到混合熔液，再降温至810℃，将籽晶杆快速伸入液面下，以温度4℃/h的速率缓慢降至790℃，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有小晶体聚集，以温度100℃/h的速率降至室温，获得钡硼氧氟籽晶；
反应式中的碳酸氢钡可以用氧化钡或草酸钡或氢氧化钡或碳酸钡或硝酸钡替换，硼酸可由氧化硼替换。
将获得的Ba7(BO3)3F5籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先在混合熔液表面上预热籽晶40分钟，浸入液面下，使籽晶在混合熔液中进行回熔，恒温5分钟，快速降温至饱和温度795℃；
然后以温度0.1℃/天的速率缓慢降温，以100rpm的转速旋转籽晶杆，待晶体生长到所需尺度后，将晶体体离熔液表面，以温度75℃/h速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即可获得尺寸为5mm×6mm×8mm的Ba7(BO3)3F5晶体。
实施例7：
按反应式：9BaO+5BaF2+6H3BO3→2Ba7(BO3)3F5+9H2O↑合成化合物Ba7(BO3)3F5；
将BaO、BaF2、H3BO3按摩尔比9∶5∶6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，放入马弗炉中，升温至400℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨，再升温至600℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨样品，再升温至800℃，恒温48小时，充分研磨，便得到烧结完全的钡硼氧氟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射线谱图与氯硼酸钾Ba7(BO3)3F5单晶结构得到的X射线谱图是一致的；
反应式中的氧化钡可以用碳酸钡或硝酸钡或草酸钡或氢氧化钡或碳酸氢钡替换，硼酸可由氧化硼替换。
将合成的化合物钡硼氧氟Ba7(BO3)3F5装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，以温度30℃/h的升温速率将其加热至930℃，恒温10小时，得到混合熔液，再降温至870℃，将籽晶杆快速伸入液面下，以温度5℃/h的速率缓慢降至850℃，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有小晶体聚集，以温度20℃/h的速率降至室温，获得钡硼氧氟籽晶；
在化合物熔液中生长晶体：将获得的Ba7(BO3)3F5籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先在混合熔液表面上预热籽晶50分钟，浸入液面中，使籽晶在混合熔液中进行回熔，恒温30分钟，快速降温至饱和温度865℃；
再以温度5℃/天的速率降温，以50rpm的转速旋转籽晶杆，待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以温度100℃/小时的速率降至室温，即可获得尺寸为7mm×9mm×5mm的Ba7(BO3)3F5晶体。
实施例8：
将实施例1-7所得的任意的Ba7(BO3)3F5晶体按相匹配方向加工一定尺寸的倍频器件，按附图2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Ba7(BO3)3F5单晶3，产生波长为532nm的绿色倍频光，输出强度为同等条件KDP的1/3倍，出射光束4含有波长为1064nm的红外光和532nm的绿光，经滤波片5滤去后得到波长为532nm的绿色激光。

Claims (9)

1.一种化合物钡硼氧氟，其特征在于该化合物的化学式为Ba7(BO3)3F5，分子量1232.81。
2.根据权利要求1所述的化合物钡硼氧氟的制备方法，其特征在于采用固相反应法，按摩尔比Ba∶B∶F＝7∶3∶5混合均匀，仔细研磨，放入马弗炉中，升温至400℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨，再升温至600℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨样品，再升温至800℃，恒温48小时，充分研磨，得到烧结完全的钡硼氧氟化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析。
3.一种化合物钡硼氧氟非线性光学晶体，其特征在于该晶体化学式为Ba7(BO3)3F5，分子量1232.81，属六方晶系，空间群P63mc，晶胞参数为
Figure FSA00000602888500011
Figure FSA00000602888500012
Z＝2，
Figure FSA00000602888500013
4.根据权利要求3所述的化合物钡硼氧氟非线性光学晶体的制备方法，其特征在于采用固相反应法合成化合物及助熔剂法生长其晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、采用固相反应法，按摩尔比Ba∶B∶F＝7∶3∶5混合均匀，仔细研磨，放入马弗炉中，升温至400℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨，再升温至600℃，恒温24小时，冷却至室温，充分研磨样品，再升温至800℃，恒温48小时，充分研磨，得到烧结完全的钡硼氧氟化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析；
b、将步骤a制备的钡硼氧氟化合物与助熔剂H3BO3或B2O3混匀，以30℃/h的升温速率将其加热至温度880-930℃，恒温10-20小时，得到Ba7(BO3)3F5的混合熔液；
或直接按摩尔比称取制备钡硼氧氟的原料，与助熔剂体系混匀，在温度880-930℃，恒温10-20h，得到Ba7(BO3)3F5的混合熔液；
c、将步骤b熔液降温至790-870℃，再将籽晶杆快速伸入液面下，以0.5-10℃/h的速率缓慢降至750-850℃，将籽晶杆提出液面，籽晶杆上会有小晶体聚集，以5-100℃/h的速率降至室温，获得钡硼氧氟Ba7(BO3)3F5籽晶；
d、在化合物熔液中生长晶体：将将步骤c获得的Ba7(BO3)3F5籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先在混合熔液表面上预热籽晶5-60分钟，浸入液面中，使籽晶在混合熔液中进行回熔，恒温5-60分钟，快速降温至饱和温度775-865℃；
e、再以0.1-5℃/天的速率缓慢降温，以5-100rpm的转速旋转籽晶杆，待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以1-100℃/小时的速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即可获得尺寸为10mm×10mm×5mm的Ba7(BO3)3F5晶体。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤a化合物钡硼氧氟原料为BaO、BaCO3、Ba(NO3)2、BaC2O4、Ba(OH)2、Ba(C2H3O2)2或Ba(HCO3)2，含氟的为BaF2，含硼的为H3BO3和B2O3。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于助熔剂的加入量为摩尔比钡硼氧氟∶助熔剂＝1∶2-8。
7.根据权利要求3所述的钡硼氧氟非线性晶体，其特征在于该晶体在制备激光器激光输出的频率变换的用途。
8.根据权利要求3所述的钡硼氧氟非线性晶体，其特征在于该晶体在制备对波长为1064nm激光光束产生倍频谐波光输出的用途。
9.根据权利要求3所述的钡硼氧氟非线性晶体，其特征在于该晶体在制备紫外区的谐波发生器，光参量与放大器件及光波导器件，从红外到紫外区的光参量与放大器件的用途。
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