CN113060711A - 化合物硫磷镉、硫磷汞和硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体及制备方法和应用 - Google Patents

化合物硫磷镉、硫磷汞和硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化合物硫磷镉、硫磷汞和硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体及制备方法和应用，该化合物的分子通式为A3P2S8，其中式中A为过渡元素Cd或Hg，硫磷镉化学式为Cd3P2S8，分子量为655.70；硫磷汞化学式为Hg3P2S8，分子量为920.23；该晶体不具有对称中心，属正交晶系，空间群为Aba2，其中Cd3P2S8晶胞参数为：a＝16.214(3) Å，b＝8.07(5) Å，c＝8.993(6) Å，α＝β＝γ＝90°，Z＝4；Hg3P2S8晶胞参数为：a＝16.52(2) Å，b＝8.223(10) Å，c＝9.293(11) Å，α＝β＝γ＝90°，Z＝4。采用高温熔体自发结晶法、化学气相传输法、助熔剂法或坩埚下降法制成红外非线性光学晶体。具有非线性光学效应大、透光波段宽、硬度较大、机械性能好、不易碎裂和潮解、易于加工和保存优点，可用于制作红外非线性光学器件。

Description

化合物硫磷镉、硫磷汞和硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体 及制备方法和应用
技术领域
本发明属于红外非线性光学晶体的制备领域，具体涉及化合物A3P2S8(A＝Cd、Hg)硫磷镉、硫磷汞和硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体及制备方法和应用。
背景技术
具有非线性光学效应的晶体称为非线性光学晶体。这里非线性光学效应是指倍频、和频、差频、参量放大等效应。只有不具有对称中心的晶体才可能有非线性光学效应。利用晶体的非线性光学效应，可以制成二次谐波发生器，上、下频率转换器，光参量振荡器等非线性光学器件。激光器产生的激光可通过非线性光学器件进行频率转换，从而获得更多有用波长的激光，使激光器得到更广泛的应用。根据材料应用波段的不同，可以分为紫外光区、可见和近红外光区、以及中红外光区非线性光学材料三大类。可见光区和紫外光区的非线性光学晶体材料已经基本能满足实际应用的要求，如在二倍频(532nm)晶体中实用的主要有KTP(KTiOPO4)、BBO(β-BaB2O4)、LBO(LiB3O5)晶体；在深紫外晶体中实用的有KBBF(KBe2BO3F2)、ABF(NH4B4O6F)、CBF(CsB4O6F)可供选择。而红外波段的非线性晶体发展比较慢；红外光区的材料大多是ABC2型的黄铜矿结构半导体材料，如AgGaQ2(Q＝S、Se)、ZnGeP2等。这些红外非线性光学材料大多系上世纪七十年代所开发，由于存在一些本征性能缺陷，如低的激光损伤阈值、1μm附近的双光子吸收等，在当前高功率激光输出领域的应用受到了很大限制，已不能完全满足当前激光技术发展的需求，亟需开发具有平衡大倍频及高损伤阈值的新型红外非线性光学晶体材料。
发明内容
本发明目的在于，提供化学式为A3P2S8(A＝Cd、Hg)的化合物硫磷镉或硫磷汞。
本发明另一目的在于，提供A3P2S8(A＝Cd、Hg)硫磷镉或硫磷汞红外非线性光学晶体。
本发明再一目的在于，提供A3P2S8(A＝Cd、Hg)硫磷镉或硫磷汞红外非线性光学晶体的制备方法。
本发明还有一个目的在于，提供A3P2S8(A＝Cd、Hg)硫磷镉或硫磷汞红外非线性光学晶体的用途。
本发明所述的一种化合物硫磷镉、硫磷汞，其特征在于该化合物的分子通式为A3P2S8，其中式中A为过渡元素Cd或Hg，该化合物属正交晶系，结晶于非心空间群：Aba2，其中硫磷镉化学式为Cd3P2S8，分子量为655.70，为硫磷镉粉末纯样；硫磷汞化学式为Hg3P2S8，分子量为920.23，为硫磷汞粉末纯样。
所述化合物硫磷镉、硫磷汞的制备方法，按下列步骤进行：
按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50℃/h的速率升温至350-550℃，恒温48-96小时，以10-50℃/h降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物。
一种硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，Cd3P2S8非线性光学晶体不具有对称中心，属正交晶系，空间群为Aba2，晶胞参数为：
Figure BDA0002983613090000021
α＝β＝γ＝90°，Z＝4；Hg3P2S8非线性光学晶体不具有对称中心，属正交晶系，空间群为Aba2，晶胞参数为：
Figure BDA0002983613090000022
α＝β＝γ＝90°，Z＝4。
所述的硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体的制备方法，采用高温熔体自发结晶法、化学气相传输法、助熔剂法或坩埚下降法生长晶体：
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50℃/h的速率升温至350-550℃，恒温48-96小时，以10-50℃/h降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物，再将化合物装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度350-550℃，恒温24-96小时；
或按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8直接将Cd为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5和单质S混合均匀后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度350-550℃，恒温24-96小时；
b、再以1-10℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到淡黄色透明的Cd3P2S8或黄色透明的Hg3P2S8红外非线性光学晶体；
所述化学气相传输法生长硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50℃/h的速率升温至350-550℃，恒温48-96小时，以10-50℃/h降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物，再将化合物装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度350-550℃，恒温24-96小时至原料熔化；
或按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8直接将Cd源材料或Hg源材料、P源材料和单质S混合均匀后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度350-550℃，恒温24-96小时至原料熔化，其中，Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5；
b、以高温区520-550℃、低温区425-460℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8或Hg3P2S8晶体生长，生长周期为10-40天，待生长结束后以1-10℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到淡黄色透明的Cd3P2S8或黄色透明的Hg3P2S8；
所述助熔剂法生长硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50℃/h的速率升温至350-550℃，恒温48-96小时，以10-50℃/h降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物；
b、将步骤a得到的化合物与助熔剂按质量比为1∶0.5-5混合，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa后，用氢氧焰封装后置于晶体生长炉中，缓慢升至350-550℃，恒温6-16天，其中所述助熔剂为CdCl2、CdI2、Hg2Cl2、HgI2或PbCl2；
c、然后以1-10℃/h的降温速率降至室温，得到淡黄色透明的Cd3P2S8或黄色透明的Hg3P2S8红外非线性光学晶体；
所述坩埚下降法生长硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50℃/h的速率升温至350-550℃，恒温48-96小时，以10-50℃/h降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物，再将化合物放入坩埚中，然后将坩埚装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10- 3Pa，用氢氧焰封装，把石英玻璃管放入坩埚下降炉中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度350-560℃使原料熔化；
或按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8直接将Cd源材料或Hg源材料、P源材料和单质S混合均匀后，放入坩埚中，然后将坩埚装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，把石英玻璃管放入坩埚下降炉中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度350-560℃使原料熔化，其中，Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.1-10mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Cd3P2S8或Hg3P2S8晶体生长，生长周期为15-40天，待晶体生长结束后，将晶体留在坩埚下降炉中进行退火，以30-80℃/小时的速率降至室温，得到淡黄色透明的Cd3P2S8或黄色透明的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
所述一种硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体在制备非线性光学器件中的应用，所制备的非线性光学器件包含将至少一束入射电磁辐射通过至少一块A3P2S8(A＝Cd、Hg)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光学器件。
所述一种硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体在制备红外波段激光变频晶体、红外电光装置、红外通讯器件或红外激光制导器件中的用途。
本发明所述的一种化合物硫磷镉、硫磷汞，其中Cd3P2S8化合物按下述化学反应式制备：
(1)3Cd+2P+8S＝Cd3P2S8；
(2)3CdS+2P+5S＝Cd3P2S8；
(3)3Cd+P2S5+3S＝Cd3P2S8；
(4)3CdS+P2S5＝Cd3P2S8；
(5)3CdCl2+2P+8S＝Cd3P2S8+3Cl2↑；
(6)3CdCl2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3Cl2↑；
(7)3CdI2+2P+8S＝Cd3P2S8+3I2↑；
(8)3CdI2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3I2↑；
所述Hg3P2S8化合物按下述化学反应式制备：
(1)3Hg+2P+8S＝Hg3P2S8；
(2)3HgS+2P+5S＝Hg3P2S8；
(3)3Hg+P2S5+3S＝Hg3P2S8；
(4)3HgS+P2S5＝Hg3P2S8；
(5)3Hg2Cl2+4P+16S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑；
(6)3Hg2Cl2+2P2S5+6S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑；
(7)3HgI2+2P+8S＝Hg3P2S8+3I2↑；
(8)3HgI2+P2S5+3S＝Hg3P2S8+3I2↑。
本发明提供了A3P2S8(A＝Cd、Hg)非线性光学晶体，其中所述Cd3P2S8非线性光学晶体不具备有对称中心，属正交晶系，空间群为Aba2，其晶胞参数为：
Figure BDA0002983613090000041
Figure BDA0002983613090000042
α＝β＝γ＝90°，Z＝4。其中所述Hg3P2S8非线性光学晶体不具备有对称中心，属正交晶系，空间群为Aba2，其晶胞参数为：
Figure BDA0002983613090000043
Figure BDA0002983613090000044
α＝β＝γ＝90°，Z＝4。二者都具有倍频效应，透光范围为0.4-14μm。
通过本发明所述方法均可获得尺寸为厘米级的硫磷镉或硫磷汞红外非线性光学晶体；使用大尺寸坩埚，并延长生长期，则可获得相应较大尺寸硫磷镉或硫磷汞红外非线性光学晶体，晶体不易碎裂，不易潮解，易于切割、抛光加工和保存。
根据晶体的结晶学数据，将晶体毛坯定向，按所需角度、厚度和截面尺寸切割晶体，将晶体通光面抛光，即可作为非线性光学器件使用。
本发明所述的化合物硫磷镉、硫磷汞和硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体及制备方法和应用，在晶体的生长过程中，晶体易长大且透明无包裹，具有生长速度较快，成本低，容易获得较大尺寸晶体等优点；所获得的A3P2S8(A＝Cd、Hg)红外非线性光学晶体及器件具有非线性光学效应大、透光波段宽、硬度较大、机械性能好、不易碎裂和潮解、易于加工和保存等优点；该A3P2S8(A＝Cd、Hg)非线性光学晶体可用于制作红外非线性光学器件。
附图说明
图1为本发明多晶粉末X射线粉末衍射图与理论值的对比图(以Hg3P2S8为例)。
图2为本发明晶体的结构示意图(Cd3P2S8与Hg3P2S8同构)；
图3为本发明光学器件的工作原理图，其中1是激光器，2是凸透镜，3是经晶体后处理及光学加工后的A3P2S8(A＝Cd、Hg)非线性光学晶体，4是棱镜，5是滤波片。
具体实施方式
本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
按反应式3Cd+2P+8S＝Cd3P2S8制备化合物Cd3P2S8：
按反应式将Cd源材料为Cd；P源材料为P，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5℃/小时的速率升温至550℃，恒温96小时，以5℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8化合物。
实施例2
按反应式3CdS+2P+5S＝Cd3P2S8制备化合物Cd3P2S8：
按反应式将Cd源材料为CdS，P源材料为P，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以25℃/小时的速率升温至550℃，恒温96小时，以8℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8化合物。
实施例3
按反应式3Cd+P2S5+3S＝Cd3P2S8制备化合物Cd3P2S8：
按反应式将Cd源材料为Cd；P源材料为P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以50℃/小时的速率升温至450℃，恒温96小时，以15℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8化合物。
实施例4
按反应式3CdS+P2S5＝Cd3P2S8制备化合物Cd3P2S8：
按反应式将Cd源材料为CdS；P源材料为P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以40℃/小时的速率升温至500℃，恒温48小时，以20℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8化合物。
实施例5
按反应式3CdCl2+2P+8S＝Cd3P2S8+3Cl2↑制备化合物Cd3P2S8：
按反应式将Cd源材料为CdCl2；P源材料为P，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以30℃/小时的速率升温至480℃，恒温50小时，以30℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8化合物。
实施例6
按反应式3CdCl2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3Cl2↑制备化合物Cd3P2S8：
按反应式将Cd源材料为CdCl2；P源材料为P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以20℃/小时的速率升温至460℃，恒温70小时，以15℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8化合物。
实施例7
按反应式3CdI2+2P+8S＝Cd3P2S8+3I2↑制备化合物Cd3P2S8：
按反应式将Cd源材料为CdI2；P源材料为P，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以25℃/小时的速率升温至475℃，恒温72小时，以30℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8化合物。
实施例8
按反应式3CdI2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3I2↑制备化合物Cd3P2S8：
按反应式将Cd源材料为CdI2；P源材料为P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以30℃/小时的速率升温至460℃，恒温80小时，以35℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8化合物。
实施例9
按反应式3Hg+2P+8S＝Hg3P2S8制备化合物Hg3P2S8：
按反应式将Hg源材料为Hg；P源材料为P，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5℃/小时的速率升温至500℃，恒温96小时，以10℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Hg3P2S8化合物。
实施例10
按反应式3HgS+2P+5S＝Hg3P2S8制备化合物Hg3P2S8：
按反应式将Hg源材料为HgS；P源材料为P，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以15℃/小时的速率升温至400℃，恒温76小时，以18℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Hg3P2S8化合物。
实施例11
按反应式3Hg+P2S5+3S＝Hg3P2S8制备化合物Hg3P2S8：
按反应式将Hg源材料为Hg；P源材料为P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以30℃/小时的速率升温至380℃，恒温56小时，以20℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Hg3P2S8化合物。
实施例12
按反应式3HgS+P2S5＝Hg3P2S8制备化合物Hg3P2S8：
按反应式将Hg源材料为HgS；P源材料为P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以50℃/小时的速率升温至350℃，恒温96小时，以25℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Hg3P2S8化合物。
实施例13
按反应式3Hg2Cl2+4P+16S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑制备化合物Hg3P2S8：
按反应式将Hg源材料为Hg2Cl2；P源材料为P，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以35℃/小时的速率升温至540℃，恒温96小时，以50℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Hg3P2S8化合物。
实施例14
按反应式3Hg2Cl2+2P2S5+6S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑制备化合物Hg3P2S8：
按反应式将Hg源材料为Hg2Cl2；P源材料为P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以45℃/小时的速率升温至520℃，恒温60小时，以40℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Hg3P2S8化合物。
实施例15
按反应式3HgI2+2P+8S＝Hg3P2S8+3I2↑制备化合物Hg3P2S8：
按反应式将Hg源材料为HgI2；P源材料为P，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以50℃/小时的速率升温至510℃，恒温96小时，以50℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Hg3P2S8化合物。
实施例16
按反应式3HgI2+P2S5+3S＝Hg3P2S8+3I2↑制备化合物Hg3P2S8：
按反应式将Hg源材料为Hg2Cl2；P源材料为P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以45℃/小时的速率升温至525℃，恒温56小时，以40℃/小时降至260℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Hg3P2S8化合物。
实施例17
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、将实施例1-8所得到的化合物硫磷镉粉末纯相25克研磨均匀后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度530℃，恒温96小时；
b、以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ8×25mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例18
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、将实施例9-16所得到的化合物硫磷汞粉末纯相30克研磨均匀后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度480℃，恒温80小时；
b、以1.5℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ10×20mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例19
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：a、按反应式3Cd+2P+8S＝Cd3P2S8，直接将6.745克Cd，1.239克P和5.130克S(即Cd:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度480℃，恒温80小时；
b、以1.5℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ20×13mm淡黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例20
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdS+2P+5S＝Cd3P2S8，直接将8.669克CdS，1.239克P和3.206克S(即CdS:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.10mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度500℃，恒温90小时；
b、以2.5℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ19×11mm淡黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例21
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Cd+P2S5+3S＝Cd3P2S8，直接将6.745克Cd、4.445克P2S5和1.924克S(即Cd:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度510℃，恒温96小时；
b、以2.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ21×10mm淡黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例22
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdS+P2S5＝Cd3P2S8，直接将8.669克CdS和4.445克P2S5(即CdS:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度550℃，恒温96小时；
b、以2.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ20×11mm淡黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例23
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdCl2+2P+8S＝Cd3P2S8+3Cl2↑称取10.999克CdCl2、1.239克P和5.130克S(即CdCl2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度500℃，恒温96小时；
b、以3.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ19×15mm淡黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例24
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdCl2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3Cl2↑，直接将10.999克CdCl2、4.445克P2S5和1.924克S(即CdCl2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度510℃，恒温96小时；
b、以3.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ20×12mm淡黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例25
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdI2+2P+8S＝Cd3P2S8+3I2↑，直接将21.973克CdI2、1.239克P和5.130克S(即CdI2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度530℃，恒温90小时；
b、以2.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ22×16mm淡黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例26
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdI2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3I2↑，直接将称取21.973克CdI2、4.445克P2S5和1.924克S(即CdI2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度530℃，恒温90小时；
b、以2.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ21×18mm淡黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例27
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg+2P+8S＝Hg3P2S8，直接将12.035克Hg、1.239克P和5.130克S(即Hg:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度480℃，恒温80小时；
b、以1.5℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ21×10mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例28
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgS+2P+5S＝Hg3P2S8，直接将13.959克HgS、1.239克P和3.206克S(即HgS:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.10mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度500℃，恒温90小时；
b、以2.5℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ20×12mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例29
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg+P2S5+3S＝Hg3P2S8称取12.035克Hg、4.445克P2S5和1.924克S(即Hg:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度510℃，恒温96小时；
b、以2.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ19×15mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例30
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgS+P2S5＝Hg3P2S8，直接将13.959克HgS和4.445克P2S5(即HgS:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度550℃，恒温96小时；
b、以2.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ20×10mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例31
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg2Cl2+4P+16S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑，直接将28.325克Hg2Cl2、1.239克P和5.130克S(即Hg2Cl2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度500℃，恒温96小时；
b、以3.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ21×17mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例32
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg2Cl2+2P2S5+6S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑，直接将28.325克Hg2Cl2、4.445克P2S5和3.847克S(即Hg2Cl2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.12mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度520℃，恒温96小时；
b、以3.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ20×17mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例33
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgI2+2P+8S＝Hg3P2S8+3I2↑，直接将27.264克HgI2、1.239克P和5.130克S(即HgI2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度530℃，恒温90小时；
b、以2.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ19×16mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例34
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgI2+P2S5+3S＝Hg3P2S8+3I2↑，直接将27.264克HgI2、4.445克P2S5和1.924克S(即HgI2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度530℃，恒温90小时；
b、以2.0℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到Φ21×15mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例35
所述化学气相传输法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、将实施例1-8所得到的化合物硫磷镉粉末纯相25克研磨均匀后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度550℃，恒温24小时至原料熔化；
b、以高温区550℃低温区425℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为10天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×20mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例36
所述化学气相传输法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、将实施例9-16所得到的化合物硫磷汞粉末纯相30克研磨均匀后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度530℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区530℃低温区455℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为25天，待生长结束后以3℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×20mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例37
所述化学气相传输法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Cd+2P+8S＝Cd3P2S8，直接将6.745克CdS、1.239克P和5.130克S(即CdS:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度550℃，恒温24小时至原料熔化；
b、以高温区550℃低温区425℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为10天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×20mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例38
所述化学气相传输法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdS+2P+5S＝Cd3P2S8，直接将8.669克CdS、1.239克P和3.206克S(即CdS:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.10mol)，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10- 3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度550℃，恒温24小时至原料熔化；
b、以高温区550℃低温区425℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为10天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×20mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例39
所述化学气相传输法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Cd+P2S5+3S＝Cd3P2S8直接将6.745克CdS、4.445克P2S5和1.924克S(即CdS:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度520℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区550℃低温区425℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待生长结束后以3℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ18×28mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例40
所述化学气相传输法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdS+P2S5＝Cd3P2S8，直接将8.669克CdS和4.445克P2S5(即CdS:P2S5＝0.06mol:0.02mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度520℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区550℃低温区425℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待生长结束后以3℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ18×28mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例41
所述化学气相传输法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdCl2+2P+8S＝Cd3P2S8+3Cl2↑，直接将10.999克CdCl2、1.239克P和5.130克S(即CdCl2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度520℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区550℃低温区425℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待生长结束后以3℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ18×28mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例42
所述化学气相传输法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdCl2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3Cl2↑，直接将10.999克CdCl2、4.445克P2S5和1.924克S(即CdCl2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度520℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区550℃低温区425℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待生长结束后以3℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ18×28mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例43
所述化学气相传输法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdI2+2P+8S＝Cd3P2S8+3I2↑，直接将21.973克CdI2、1.239克P和5.130克S(即CdI2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度520℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区550℃低温区425℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待生长结束后以3℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ18×28mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例44
所述化学气相传输法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdI2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3I2↑，直接将21.973克CdI2、4.445克P2S5和1.924克S(即CdI2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度520℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区510℃低温区425℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ18×20mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例45
所述化学气相传输法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、将按反应式3Hg+2P+8S＝2Hg3P2S8，直接将12.035克Hg、1.239克P和5.130克S(即Hg:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度480℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区530℃低温区455℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为25天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×21mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例46
所述化学气相传输法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgS+2P+5S＝Hg3P2S8，直接将13.959克HgS、1.239克P和3.206克S(即HgS:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.10mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度450℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区530℃低温区455℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为25天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×34mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例47
所述化学气相传输法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg+P2S5+3S＝Hg3P2S8，直接将12.035克Hg、4.445克P2S5和1.924克S(即Hg:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度450℃，恒温36小时至原料熔化；
b、以高温区530℃低温区455℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为15天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×14mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例48
所述化学气相传输法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgS+P2S5＝Hg3P2S8，直接将13.959克HgS和4.445克P2S5(即HgS:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度440℃，恒温72小时至原料熔化；
b、以高温区510℃低温区455℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为15天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×22mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例49
所述化学气相传输法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg2Cl2+4P+16S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑，直接将28.325克Hg2Cl2、1.239克P和5.130克S(即Hg2Cl2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度460℃，恒温72小时至原料熔化；
b、以高温区510℃低温区455℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为15天，待生长结束后以2℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×32mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例50
所述化学气相传输法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg2Cl2+2P2S5+6S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑，直接将28.325克Hg2Cl2、4.445克P2S5和3.847克S(即Hg2Cl2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.12mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度460℃，恒温72小时至原料熔化；
b、以高温区510℃低温区455℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待生长结束后以2℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×16mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例51
所述化学气相传输法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgI2+2P+8S＝Hg3P2S8+3I2↑，直接将27.264克HgI2、1.239克P和5.130克S(即HgI2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度467℃，恒温72小时至原料熔化；
b、以高温区500℃低温区455℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×26mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例52
所述化学气相传输法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgI2+P2S5+3S＝Hg3P2S8+3I2↑，2直接将7.264克HgI2、4.445克P2S5和1.924克S(即HgI2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20℃/h升至温度467℃，恒温72小时至原料熔化；
b、以高温区500℃低温区455℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待生长结束后以1℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到Φ12×26mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例53
所述助熔剂法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
将实施例1-8所得到的化合物与助熔剂CdCl2按质量比为1∶0.5(12克纯相，12克CdCl2)混合研磨均匀，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa后，用氢氧焰封装后置于晶体生长炉中，缓慢升至480℃，恒温6天；
然后以3℃/h的降温速率降至室温，得到Φ12×10mm淡黄色透明的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例54
所述助熔剂法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
将实施例1-8所得到的化合物与助熔剂CdI2按质量比为1∶1(12克纯相，12克CdI2)混合研磨均匀，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa后，用氢氧焰封装后置于晶体生长炉中，缓慢升至460℃，恒温10天；
然后以5℃/h的降温速率降至室温，得到Φ12×15mm淡黄色透明的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例55
所述助熔剂法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
将实施例1-8所得到的化合物与助熔剂PbCl2按质量比为1∶5(6克纯相，30克PbCl2)混合，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa后，用氢氧焰封装后置于晶体生长炉中，缓慢升至550℃，恒温16天；
然后以9℃/h的降温速率降至室温，得到Φ6×16mm淡黄色透明的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例56
所述助熔剂法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
将实施例9-16所得到的化合物助熔剂Hg2Cl2按质量比为1∶0.8(15克纯相，12克Hg2Cl2)混合，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa后，用氢氧焰封装后置于晶体生长炉中，缓慢升至350℃，恒温6天；
然后以2℃/h的降温速率降至室温，得到Φ12×20mm黄色透明的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例57
所述助熔剂法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
将实施例9-16所得到的化合物与助熔剂HgI2按质量比为1∶3(10克纯相，30克HgI2)混合，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa后，用氢氧焰封装后置于晶体生长炉中，缓慢升至415℃，恒温11天；
然后以6℃/h的降温速率降至室温，得到Φ12×14mm黄色透明的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例58
所述助熔剂法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
将实施例9-16所得到的化合物与助熔剂PbCl2按质量比为1∶2(10克纯相，20克PbCl2)混合，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa后，用氢氧焰封装后置于晶体生长炉中，缓慢升至480℃，恒温16天；
然后以10℃/h的降温速率降至室温，得到Φ10×20mm黄色透明的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例59
所述坩埚下降法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、将实施例1-8所得到的化合物硫磷镉粉末纯相35克研磨均匀后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度550℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.1mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Cd3P2S8晶体生长，生长周期为15天，待晶体生长结束后，将晶体留在坩埚下降炉中进行退火，以30℃/h的速率降至室温，得到Φ25×30mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例60
所述坩埚下降法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、将实施例9-16所得到的化合物硫磷汞粉末纯相45克研磨均匀后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度530℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.15mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为10天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以30℃/h的速率降至室温，得到Φ20×40mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例61
所述坩埚下降法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Cd+2P+8S＝Cd3P2S8，直接将6.745克CdS、1.239克P和5.130克S(即CdS:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度530℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以3mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为10天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以30℃/h的速率降至室温，得到Φ15×18mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例62
所述坩埚下降法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdS+2P+5S＝Cd3P2S8，直接将称取8.669克CdS、1.239克P和3.206克S(即CdS:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.10mol)，均匀混合后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度540℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以2mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以30℃/h的速率降至室温，得到Φ15×25mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例63
所述坩埚下降法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Cd+P2S5+3S＝Cd3P2S8，直接将6.745克CdS、4.445克P2S5和1.924克S(即CdS:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度550℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以5mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为15天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以30℃/h的速率降至室温，得到Φ18×20mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例64
所述坩埚下降法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdS+P2S5＝Cd3P2S8，直接将8.669克CdS和4.445克P2S5(即CdS:P2S5＝0.06mol:0.02mol)，均匀混合后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度560℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以10mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为15天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以30℃/h的速率降至室温，得到Φ18×18mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例65
所述坩埚下降法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdCl2+2P+8S＝Cd3P2S8+3Cl2↑，直接将10.999克CdCl2、1.239克P和5.130克S(即CdCl2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度500℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以5mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为20天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以40℃/h的速率降至室温，得到Φ24×24mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例66
所述坩埚下降法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdCl2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3Cl2↑，直接将10.999克CdCl2、4.445克P2S5和1.924克S(即CdCl2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度490℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以6mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为15天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以60℃/h的速率降至室温，得到Φ20×20mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例67
所述坩埚下降法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdI2+2P+8S＝Cd3P2S8+3I2↑，直接将21.973克CdI2、1.239克P和5.130克S(即CdI2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度490℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以1mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为40天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以50℃/h的速率降至室温，得到Φ20×30mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例68
所述坩埚下降法生长硫磷镉红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3CdI2+P2S5+3S＝Cd3P2S8+3I2↑，直接将21.973克CdI2、4.445克P2S5和1.924克S(即CdI2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，放入坩埚中，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度480℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以1.5mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为30天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以70℃/h的速率降至室温，得到Φ18×16mm浅黄色的Cd3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例69
所述坩埚下降法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、将按反应式3Hg+2P+8S＝Hg3P2S8，直接将12.035克Hg、1.239克P和5.130克S(即Hg:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度450℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.8mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为30天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以60℃/h的速率降至室温，得到Φ20×35mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例70
所述坩埚下降法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgS+2P+5S＝Hg3P2S8，直接将13.959克HgS、1.239克P和3.206克S(即HgS:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.10mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度480℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.8mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为35天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以50℃/h的速率降至室温，得到Φ20×35mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例71
所述坩埚下降法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg+P2S5+3S＝Hg3P2S8，直接将12.035克Hg、4.445克P2S5和1.924克S(即Hg:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度450℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.8mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为40天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以60℃/h的速率降至室温，得到Φ20×33mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例72
所述坩埚下降法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgS+P2S5＝Hg3P2S8，直接将13.959克HgS和4.445克P2S5(即HgS:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度480℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.8mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为35天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以55℃/h的速率降至室温，得到Φ20×36mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例73
所述坩埚下降法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg2Cl2+4P+16S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑，直接将28.325克Hg2Cl2、1.239克P和5.130克S(即Hg2Cl2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度460℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.8mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为40天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以45℃/h的速率降至室温，得到Φ23×36mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例74
所述坩埚下降法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3Hg2Cl2+2P2S5+6S＝2Hg3P2S8+6Cl2↑，直接将28.325克Hg2Cl2、4.445克P2S5和3.847克S(即Hg2Cl2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.12mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度460℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.8mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为40天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以45℃/h的速率降至室温，得到Φ23×37mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例75
所述坩埚下降法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgI2+2P+8S＝Hg3P2S8+3I2↑，直接将27.264克HgI2、1.239克P和5.130克S(即HgI2:P:S＝0.06mol:0.04mol:0.16mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度490℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.8mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为35天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以40℃/h的速率降至室温，得到Φ22×38mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例76
所述坩埚下降法生长硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按反应式3HgI2+P2S5+3S＝Hg3P2S8+3I2↑，直接将27.264克HgI2、4.445克P2S5和1.924克S(即HgI2:P2S5:S＝0.06mol:0.02mol:0.06mol)，均匀混合后，装入Φ25mm×240mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度490℃使原料熔化；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.8mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Hg3P2S8晶体生长，生长周期为35天，待晶体生长结束后，将晶体留在生长炉中进行退火，以40℃/h的速率降至室温，得到Φ23×35mm黄色的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
实施例77
将实施例17-76所得的任意一种Cd3P2S8或Hg3P2S8红外非线性光学晶体，放在图3所示装置标号为3的位置处，在室温下，用调Q的Ho:Tm:Cr:YAG激光器作光源，入射波长为2090nm的红外光，输出波长为1045nm的倍频光，使用Cd3P2S8晶体输出的激光强度是相同条件下AgGaS2的3倍，使用Hg3P2S8晶体输出的激光强度是相同条件下AgGaS2的3.6倍。
实施例78
将实施例17-76所得的任意一种Cd3P2S8或Hg3P2S8红外非线性光学晶体，按照图3所示，安置在3的位置上，其中1是激光器，2是凸透镜，3是Cd3P2S8或Hg3P2S8非线性光学晶体，4是棱镜，5是滤波片；由激光器1发出激光束经过凸透镜2射入Cd3P2S8或Hg3P2S8晶体3，所产生的出射激光束通过棱镜4和滤波片5，从而获得所需要的激光束。
使用本发明的A3P2S8(A＝Cd、Hg)红外非线性光学晶体制作的器件可以是倍频发生器，上、下频率转换器，光参量振荡器，光参量放大器。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种化合物硫磷镉、硫磷汞，其特征在于该化合物的分子通式为A3P2S8，其中式中A为过渡元素Cd或Hg，该化合物属正交晶系，结晶于非心空间群：Aba2，其中硫磷镉化学式为Cd3P2S8，分子量为655.70，为硫磷镉粉末纯样；硫磷汞化学式为Hg3P2S8，分子量为920.23，为硫磷汞粉末纯样。
2.根据权利要求1所述化合物硫磷镉、硫磷汞的制备方法，其特征在于按下列步骤进行：
按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3 Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50 ℃/h的速率升温至 350-550 ℃，恒温48-96小时，以10-50 ℃/h降至260 ℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物。
3.一种硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，其特征在于Cd3P2S8非线性光学晶体不具有对称中心，属正交晶系，空间群为Aba2，晶胞参数为：a＝16.214(3) Å，b＝8.07(5) Å，c＝8.993(6) Å；α＝β＝γ＝90°，Z＝4；Hg3P2S8非线性光学晶体不具有对称中心，属正交晶系，空间群为Aba2，晶胞参数为：a＝16.52(2) Å，b＝8.223(10) Å，c＝9.293(11) Å；α＝β＝γ＝90°，Z＝4。
4.一种如权利要求3所述的硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体的制备方法，其特征在于采用高温熔体自发结晶法、化学气相传输法、助熔剂法或坩埚下降法生长晶体：
所述高温熔体自发结晶法生长硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3 Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50 ℃/h的速率升温至 350-550 ℃，恒温48-96小时，以10-50 ℃/h降至260 ℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物，再将化合物装入Φ25 mm×240 mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3 Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度350-550℃，恒温24-96小时；
或按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8直接将Cd为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5和单质S混合均匀后，装入Φ25 mm×240 mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3 Pa，用氢氧焰封装，置于马弗炉中，缓慢升至温度350-550℃，恒温24-96小时；
b、再以1-10 ℃/h的速率缓慢降至室温，关闭马弗炉，待石英管冷却后切开，得到淡黄色透明的Cd3P2S8或黄色透明的Hg3P2S8红外非线性光学晶体；
所述化学气相传输法生长硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3 Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50 ℃/h的速率升温至 350-550 ℃，恒温48-96小时，以10-50 ℃/h降至260 ℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物，再将化合物装入Φ25 mm×240 mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3 Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20 ℃/h升至温度350-550℃，恒温24-96小时至原料熔化；
或按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8直接将Cd源材料或Hg源材料、P源材料和单质S混合均匀后，装入Φ25 mm×240 mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3 Pa，用氢氧焰封装，置于管式生长炉中，以20 ℃/h升至温度350-550℃，恒温24-96小时至原料熔化，其中，Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5；
b、以高温区520-550 ℃、低温区425-460 ℃进行化学气相传输，通过水平梯度温场进行Cd3P2S8或Hg3P2S8晶体生长，生长周期为10-40天，待生长结束后以1-10 ℃/h的速率缓慢降至室温，关闭管式生长炉，待石英管冷却后切开，得到淡黄色透明的Cd3P2S8或黄色透明的Hg3P2S8；
所述助熔剂法生长硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3 Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50 ℃/h的速率升温至 350-550 ℃，恒温48-96小时，以10-50 ℃/h降至260 ℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物；
b、将步骤a得到的化合物与助熔剂按质量比为1∶0.5-5混合，装入Φ25 mm×240 mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3 Pa后，用氢氧焰封装后置于晶体生长炉中，缓慢升至350-550℃，恒温6-16天，其中所述助熔剂为CdCl2、CdI2、Hg2Cl2、HgI2或PbCl2；
c、然后以1-10 ℃/h的降温速率降至室温，得到淡黄色透明的Cd3P2S8或黄色透明的Hg3P2S8红外非线性光学晶体；
所述坩埚下降法生长硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8将Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5，和单质S混合均匀后，研磨，装入石英管中，抽真空至10-3 Pa并进行熔融封装，放入马弗炉中，以5-50 ℃/h的速率升温至 350-550 ℃，恒温48-96小时，以10-50 ℃/h降至260 ℃，待冷却后取出样品，并捣碎研磨得粉末状Cd3P2S8或Hg3P2S8化合物，再将化合物放入坩埚中，然后将坩埚装入Φ25 mm×240 mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3 Pa，用氢氧焰封装，把石英玻璃管放入坩埚下降炉中，抽真空至10-3 Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度350-560 ℃使原料熔化；
或按摩尔比A∶P∶S＝3∶2∶8直接将Cd源材料或Hg源材料、P源材料和单质S混合均匀后，放入坩埚中，然后将坩埚装入Φ25 mm×240 mm的石英玻璃管中，抽真空至10-3 Pa，用氢氧焰封装，把石英玻璃管放入坩埚下降炉中，抽真空至10-3 Pa，用氢氧焰封装，置于坩埚下降炉中，缓慢升至温度350-560 ℃使原料熔化，其中，Cd源材料为Cd、CdCl2、CdS或CdI2；Hg源材料为Hg、Hg2Cl2、HgI2或HgS；P源材料为P或P2S5；
b、待原料完全熔化后，将坩埚下降炉以0.1-10 mm/h的速度垂直下降，在下降过程中进行Cd3P2S8或Hg3P2S8晶体生长，生长周期为15-40天，待晶体生长结束后，将晶体留在坩埚下降炉中进行退火，以30-80 ℃/小时的速率降至室温，得到淡黄色透明的Cd3P2S8或黄色透明的Hg3P2S8红外非线性光学晶体。
5.一种如权利要求3所述的一种硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体在制备非线性光学器件中的应用，所制备的非线性光学器件包含将至少一束入射电磁辐射通过至少一块A3P2S8(A=Cd、Hg)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光学器件。
6.一种如权利要求3所述的一种硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体在制备红外波段激光变频晶体、红外电光装置、红外通讯器件或红外激光制导器件中的用途。
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