CN103225107A - 一种高质量bbo晶体快速生长的方法 - Google Patents
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Abstract
一种高质量BBO晶体快速生长的方法，采用碳酸钡和硼酸为主要原料，氟化钠或氧化钠为助熔剂，熔盐生长炉为生长装置。在晶体生长表面增加一个铂金散热装置，增大铂金与晶体的接触面积，将晶体表面的热量通过铂金带走，提高过冷度，提高晶体生长速率，并且铂金散热装置为双层结构，晶体生长过程中挥发出的助熔剂在上层铂金片凝结后掉入下层铂金片，防止助熔剂腐蚀晶体，采用本发明的生长方法可以缩短BBO晶体的生长周期，同时获得高质量的BBO晶体。
Description
技术领域
本发明涉及晶体生长领域，具体涉及一种高质量BBO晶体快速生长的方法。
背景技术
低温相偏硼酸钡（β-BaB2O4）在非线性光学晶体中，是一种综合优势明显，性能良好的晶体，它有着极宽的透光范围，较大的相匹配角，较高的抗光损伤阈值、宽带的温度匹配以及优良的光学均匀性，广泛运用于Nd:YAG和Nd:YLF激光的二、三、四、五倍频，染料激光的倍频，三倍频和混频，Ti:Sappire和Alexandrite激光的二、三、四倍频，光学参量放大器(OPA)与光学参量振荡器(OPO)，氩离子、红宝石和Cu蒸汽激光器的倍频等，特别是用于Nd:YAG激光器之三倍频有着广泛的应用。目前还未见有综合性能更好的材料取代它。
该晶体的传统生长方法主要采用顶部籽晶法生长，利用氟化钠或氧化钠为助熔剂，采用缓慢降温方式生长，此方法生长周期长达7～8个月并且该方法生长过程中挥发的助熔剂容易掉入晶体表面，腐蚀晶体，直接影响晶体质量，导致晶体的生长周期长，风险大，成本高。本发明为了缩短晶体的生长周期，提高晶体成品率，采用了特殊的坩埚结构，有效的排除潜热，提高了晶体生长过冷度，大大缩短了晶体的生长周期。
发明内容
本发明的目的是提供一种高质量BBO晶体快速生长的方法，实现BBO晶体快速生长，降低生长周期，同时获得高质量BBO晶体。
本发明通过如下方式实现：一种高质量BBO晶体快速生长的方法，采用碳酸钡和硼酸为主要原料，氟化钠或氧化钠为助熔剂，熔盐生长炉为生长装置。当晶体生长至坩锅壁时，在晶体生长表面增加一个铂金散热装置，所述铂金散热装置由上盖板与下盖板组成，通过增加散热装置增大铂金与晶体的接触面积，将晶体表面的热量通过铂金带走，提高过冷度，从而提高晶体生长速率，并且铂金散热装置为双层结构，晶体生长过程中挥发出的助熔剂在上盖板凝结后掉入下盖板，从而防止助熔剂腐蚀晶体，提高了晶体质量。
附图说明
图1为本发明所述的铂金散热装置安装示意图 ，其中1为上盖板、2为下盖板，3为籽晶杆，4为BBO晶体，5为坩埚。
具体实施方式
实施例一：称取一定量的碳酸钡、硼酸和氟化钠，满足BaB2O4:NaF=2:1（摩尔比）于原料桶中混匀。将混好的料于1000℃的硅碳棒炉中熔解至反应完全。将熔好的料倒入铂金坩锅置于熔盐炉中，升温至980℃，恒温18h，而后在饱和温度以上10℃下。将事先固定在籽晶杆上的籽晶缓慢的下至熔液表面，4～10r/min转动，半小时之后降7℃，晶体开始生长，以后1～2℃/day降温，当晶体生长至坩锅壁时，取出盖子，放入铂金散热装置到晶体表面，升温5℃，恒温24小时，开始2～4℃降温，生长4～5个月，停止降温，晶体出炉。
实施例二：称取一定量的碳酸钡、硼酸和氧化钠，满足BaB2O4:NaO=3.5:1（摩尔比）于原料桶中混匀。将混好的料于1000℃的硅碳棒炉中熔解至反应完全。将熔好的料倒入特殊设计的铂金坩锅置于熔盐提拉炉中，升温至980℃，恒温18h，而后在饱和温度以上10℃下。将事先固定在籽晶杆上的籽晶缓慢的下至熔液表面，4～10r/min转动，半小时之后降8℃，晶体开始生长，以后1～2℃/day降温，当晶体生长至坩锅壁时，取出盖子，放入铂金散热装置装置到晶体表面，升温5℃，恒温24小时，开始2～4℃降温，生长4～5个月，停止降温，晶体出炉。
Claims (2)
1.一种高质量BBO晶体快速生长的方法，采用碳酸钡和硼酸为主要原料，氟化钠或氧化钠为助熔剂，熔盐生长炉为生长装置，其特征在于：晶体生长表面增加一个铂金散热装置。
2.根据权利要求1所述的一种高质量BBO晶体快速生长的方法，其特征在于：所述铂金散热装置由上盖板与下盖板组成。
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