CN116815317A - 系列含氟碱土硼硅酸盐化合物及含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体及制法和用途 - Google Patents
系列含氟碱土硼硅酸盐化合物及含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体及制法和用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及系列含氟碱土硼硅酸盐化合物及系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体及其制备方法和用途，该系列化合物及其晶体化学通式均为A2RESiBO6F2，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La，分子量为298.01‑586.46，该系列晶体属于正交晶系，空间群Pmn21，晶胞参数为a＝3.22352‑5.6055(4), Z＝2。该系列含氟碱土硼硅酸盐化合物采用固相反应法合成，该系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体采用高温熔液法生长。该系列材料可用于制备非线性光学器件。
Description
技术领域
本发明涉及系列含氟碱土硼硅酸盐化合物及含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体的制备方法和利用该系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体制作的非线性光学器件。
背景技术
探索倍频效应大、透过波段宽、光损伤阈值大、物化性能稳定的新型非线性光学晶体，一直是激光变频领域的热点话题。目前主要非线性光学材料有：β-BaB2O4(BBO)晶体、LiB3O5(LBO)晶体、CsB3O5(CBO)晶体、CsLiB6O10(CLBO)晶体和KBe2BO3F2(KBBF)晶体。虽然这些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而艰巨的工作。为弥补以上非线性光学晶体的不足，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，不仅注重晶体的光学性能和机械性能，而且越来越重视晶体的制备特性。
以[BO3]和[SiO4]基团为结构单元的硼硅酸盐通常具有较大的带隙，被广泛认为是探索紫外或深紫外光学晶体的候选材料。碱土金属的引入可以有效地增大化合物的带隙。一些稀土离子它们具有闭壳层电子构型和半满的4f轨道，这种电子构型有利于遏制外层轨道的d-d和f-f电子跃迁，因此有利于截止边的蓝移，有利于拓宽晶体的透过范围。因此，碱土稀土复合硼硅酸盐的合成将是设计优异非线性光学材料的有效手段。
发明内容
本发明的目的之一是提供系列含氟碱土硼硅酸盐化合物及制备方法。
本发明的目的之二是提供系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体及制备方法。
本发明的目的之三是提供系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体的用途，用于制备非线性光学器件、倍频发生器、上或下频率转换器或光参量振荡器。
本发明的目的之一是这样实现的：
本发明目的在于提供系列含氟碱土硼硅酸盐化合物，其特征在于该系列含氟碱土硼硅酸盐化合物的化学式为A2RESiBO6F2，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La，分子式分别为Ca2ScSiBO6F2、Ca2YSiBO6F2、Ca2LaSiBO6F2、Sr2ScSiBO6F2、Sr2YSiBO6F2、Sr2LaSiBO6F2、Ba2ScSiBO6F2、Ba2YSiBO6F2或Ba2LaSiBO6F2，分子量为298.01-586.46。采用固相反应法按下列化学反应式制备系列含氟碱土硼硅酸盐化合物：
1)4AF2(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2SiO2+2H3BO3→2A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+H2O↑+4HF↑
2)2AF2(A＝Ca,Sr,Ba)+2ACO3(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2SiO2+2H3BO3→2A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+2CO2↑+3H2O↑
3)4ACO3(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2SiO2+2H3BO3+4NH4F→2A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+4CO2↑+4NH3↑+5H2O↑
4)8ACO3(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2REF3(RE＝Sc,Y,La)+4SiO2+4H3BO3+2NH4F→4A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+8CO2↑+2NH3↑+7H2O↑
5)4A(OH)2(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2SiO2+2H3BO3+4NH4F→2A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+4NH3↑+9H2O↑
6)8A(OH)2(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2REF3(RE＝Sc,Y,La)+4SiO2+4H3BO3+2NH4F→4A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+2NH3↑+15H2O↑
7)12ACO3(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+4REF3(RE＝Sc,Y,La)+6SiO2+6H3BO3→6A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+12CO2↑+9H2O↑
8)12A(OH)2(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+4REF3(RE＝Sc,Y,La)+6SiO2+6H3BO3→6A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+21H2O↑
9)2ACO3(A＝Ca,Sr,Ba)+REF3(RE＝Sc,Y,La)+SiO2+H3BO3→A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+2CO2↑+H2O↑+HF↑
10)2A(OH)2(A＝Ca,Sr,Ba)+REF3(RE＝Sc,Y,La)+SiO2+H3BO3→A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+3H2O↑+HF↑
11)4ACO3(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2SiO2+B2O3+4NH4F→2A2RESiB O6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+4CO2↑+4NH3↑+2H2O↑
12)8ACO3(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2REF3(RE＝Sc,Y,La)+4SiO2+2B2O3+2NH4F→4A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+8CO2↑+2NH3↑+H2O↑
13)4A(OH)2(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2SiO2+B2O3+4NH4F→2A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+4NH3↑+6H2O↑
14)8A(OH)2(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+2REF3(RE＝Sc,Y,La)+4SiO2+2B2O3+2NH4F→4A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+2NH3↑+9H2O↑
15)12ACO3(A＝Ca,Sr,Ba)+RE2O3(RE＝Sc,Y,La)+4REF3(RE＝Sc,Y,La)+6SiO2+3B2O3→6A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+12CO2↑
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17)4AF2(A＝Ca,Sr,Ba)+2REN3O9·6H2O(RE＝Sc,Y,La)+2SiO2+2H3BO3→2A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+4H2O↑+6NH3↑+12O2↑+4HF↑
18)2A(OH)2(A＝Ca,Sr,Ba)+REN3O9·6H2O(RE＝Sc,Y,La)+SiO2+H3BO3+2NH4F→A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+6H2O↑+5NH3↑+6O2↑
19)2ACO3(A＝Ca,Sr,Ba)+REN3O9·6H2O(RE＝Sc,Y,La)+SiO2+H3BO3+2NH4F→
A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)+4H2O↑+5NH3↑+6O2↑+2CO2↑
本发明的目的之二是这样实现的：
本发明目的在于提供系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体，其特征在于该系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体的化学式为A2RESiBO6F2，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La，不具有对称中心，属于正交晶系，空间群Pmn21，晶胞参数约为a＝3.22352-5.6055(4),Z＝2。用高温熔液法生长系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体。
所述高温熔液法生长系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
a、将系列含氟碱土硼硅酸盐化合物单相多晶粉末与助熔剂混合均匀，将其加热至温度600-1400℃，恒温一段时间，得到混合熔液，再降温至温度500-1300℃，其中系列含氟碱土硼硅酸盐化合物单相多晶粉末与助熔剂的摩尔比为1:0-50；或直接将含A＝Ca,Sr,Ba化合物、含RE＝Sc,Y,La化合物、含硅化合物、含硼化合物和含氟化合物的混合物或将含A化合物、含RE化合物、含硅化合物、含硼化合物和含氟化合物与助熔剂的混合物，然后将其加热至温度600-1400℃，恒温一段时间，得到混合熔液，再降温至饱和温度500-1300℃，其中含A化合物中元素A、含RE化合物中元素RE、含硅化合物中元素硅、含硼化合物中元素硼和含氟化合物中元素氟与助熔剂的摩尔比为1.75-2.25:0.85-1.35:0.7-1.25:0.75-1.5:1.5-3:0-50；
所述含A＝Ca,Sr,Ba化合物，包括A(OH)2、AO、碱土金属盐中的至少一种，碱土金属盐包括AF2、ACl2、ABr2、A(NO3)2、AC2O2、ACO3、A(HCO3)2、ASO4中的至少一种，其中A＝Ca,Sr,Ba；
所述含RE＝Sc,Y,La化合物，包括RE2O3、REF3、RE(NO3)3·6H2O；
所述含硅化合物，包括SiO2、H2SiO3及硅酸盐中的至少一种；硅酸盐包括ASiO3中的至少一种，其中A＝Ca,Sr,Ba；
所述含硼化合物，包括B2O3、H3BO3及硼酸盐中的至少一种；硼酸盐包括A(BO2)2、A3(BO3)2、REBO3、AB4O7中的至少一种，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La；
所述含氟化合物，包括AF2、REF3，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La，及其他含氟化合物包括NH4BF4、NH4PF6中的至少一种；
所述助熔剂主要包括碱金属与碱土金属盐类，即碱金属碳酸盐、碱金属硫酸盐、碱金属草酸盐、碱金属硼酸盐、碱金属磷酸盐、碱金属卤化物、碱金属氟硼酸盐、碱金属偏硼酸盐和碱土金属碳酸盐、碱土金属硝酸盐、碱土金属硫酸盐、碱土金属草酸盐、碱土金属硼酸盐、碱土金属磷酸盐、碱土金属卤化物、碱土金属氟硼酸盐、碱土金属偏硼酸盐、碱土金属氢氧化物，以及氟化钇、硝酸钇、氧化钇、氟化镧、硝酸镧、氧化镧、氟化钪、硝酸钪、氧化钪、氧化硼、硼酸、磷酸、氧化铅、氟化铅、氧化钼、氧化铋中的至少一种或多种；
所述系列含氟碱土硼硅酸盐化合物单相多晶粉末采用固相合成法制备，包括以下步骤：将含A＝Ca,Sr,Ba化合物、含RE＝Sc,Y,La化合物、含硅化合物、含硼化合物和含氟化合物混合采用固相反应法制得所述系列含氟碱土硼硅酸盐化合物，含A化合物中元素A、含RE化合物中元素RE、含硅化合物中元素硅、含硼化合物中元素硼、含氟化合物中元素氟的摩尔比为1.75-2.25:0.85-1.35:0.7-1.25:0.75-1.5:1.5-3，将含A化合物、含RE化合物、含硅化合物、含硼化合物和含氟化合物原料混合均匀，研磨后放入马弗炉中，预烧排除原料中的水分和气体，冷却至室温，取出研磨之后放入马弗炉中煅烧，升温至700-1250℃，恒温一段时间，其间多次研磨，冷却至室温，取出经研磨制得系列含氟碱土硼硅酸盐化合物单相多晶粉末；
b、制备系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体的籽晶：步骤a得到的混合熔液缓慢降至室温，自发结晶获得其籽晶；
c、将盛有步骤a制得混合熔液的坩埚置入晶体生长炉中，将步骤b得到的籽晶固定于籽晶杆上，从晶体生长炉顶部下籽晶，先预热籽晶杆，将籽晶下至接触混合熔液液面或混合熔液中进行回熔，恒温一段时间，再缓慢降至饱和温度；
d、继续缓慢降温，并旋转籽晶杆进行晶体的生长，待单晶生长到所需尺度后，将晶体提离混合熔液表面，并缓慢降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即可得到系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体。
本发明的目的之三是这样实现的：
前述系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体产品纯度高，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；所获晶体具有比较宽的透光波段，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。采用本发明所述方法获得的系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体，根据器件应用所需，即可作为一种非线性光学器件，它包含将至少一束入射电磁辐射通过至少一块非线性光学器件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，其中的非线性光学晶体为A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)晶体，分子式分别为Ca2ScSiBO6F2、Ca2YSiBO6F2、Ca2LaSiBO6F2、Sr2ScSiBO6F2、Sr2YSiBO6F2、Sr2LaSiBO6F2、Ba2ScSiBO6F2、Ba2YSiBO6F2或Ba2LaSiBO6F2。
采用本发明所述方法获得的系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体制成的非线性光学器件、频率转换器，在室温下，用Nd:YAG调Q激光器作光源，入射波长为1064nm的红外光，可以实现直接四倍频266nm激光或更短(＜266nm)波长激光输出。
附图说明
图1为本发明中化合物Ba2YSiBO6F2粉末XRD谱图；
图2为本发明系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体A2RESiBO6F2(A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La)晶体结构图；
图3为本发明制作的非线性光学器件的工作原理图，其中1为激光器，2为透镜，3为系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体，4为分光棱镜，5为滤波片。
具体实施方式
以下结合附图和实施实例对本发明进行详细说明，但不仅限于所述的实施例。任何在本发明基础上做出的改进和变化，都在本发明的保护范围之内。
实施例1
按反应式：4BaF2+Y2O3+2SiO2+2H3BO3→2Ba2YSiBO6F2+H2O↑+4HF↑，合成Ba2YSiBO6F2化合物：
将BaF2、Y2O3、SiO2、H3BO3按摩尔比2:0.5:1:1称取放入研钵中，混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的开口铂金坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至450℃，恒温24小时，冷却至室温，研磨后放入马弗炉中，再升温至850℃，恒温30小时，其间需多次研磨，取出经研磨制得Ba2YSiBO6F2单相多晶粉末，对该产物进行X射线分析，所得X射线谱图与附图1X射线谱图是一致的；
将得到的Ba2YSiBO6F2单相多晶粉末与助熔剂PbO-H3BO3按摩尔比1:1混合，其中PbO与H3BO3的摩尔比为1:1，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1100℃，恒温3小时，得到混合熔液，再降温至950℃；以温度1℃/h的速率缓慢降温至850℃时关炉，再通过自发结晶获得Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体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920℃；
再以温度0.1℃/天的速率降温，以10rpm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10℃/h的速率降至室温，即可获得尺寸为21mm×13mm×11mm的Ba2YSiBO6F2晶体。
实施例2
按反应式：2SrF2+2SrCO3+Sc2O3++2SiO2+2H3BO3→2Sr2ScSiBO6F2+2CO2↑+
3H2O↑，合成2Sr2ScSiBO6F2化合物：
将SrF2、SrCO3、Sc2O3、SiO2、H3BO3按摩尔比0.9:1:0.45:0.9:1.1直接称取原料，将称取的原料与助熔剂LiBO2-SrF2-H3BO3按摩尔比1:25进行混配，其中LiBO2、SrF2与H3BO3的摩尔比为5:8:12，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至850℃，恒温60小时，得到混合熔液，缓慢降温获得Sr2ScSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Sr2ScSiBO6F2非线性光学晶体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0.2℃/天的速率缓慢降温，不旋转籽晶杆，待晶体生长到所需尺度后，将晶体提离熔液表面，以温度8℃/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18mm×13mm×8mm的Sr2ScSiBO6F2晶体。
实施例3
按反应式：4CaCO3+Sc2O3+2SiO2+2H3BO3+4NH4F→2Ca2ScSiBO6F2+4CO2↑+4NH3↑+5H2O↑，合成Ca2ScSiBO6F2化合物：
将CaF2、Sc2O3、SiO2、H3BO3按摩尔比2:0.5:1:1称取放入研钵中，混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的开口铂金坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至450℃，恒温24小时，冷却至室温，研磨后放入马弗炉中，再升温至1050℃，恒温30小时，其间需多次研磨，取出经研磨制得Ca2ScSiBO6F2单相多晶粉末；
将得到的Ca2ScSiBO6F2单相多晶粉末装入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1400℃，恒温3小时，得到混合熔液，再降温至1300℃；以温度1℃/h的速率缓慢降温至1235℃时关炉，再通过自发结晶获得Ca2ScSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ca2ScSiBO6F2非线性光学晶体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1250℃；
再以温度0.1℃/天的速率降温，以10rpm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10℃/h的速率降至室温，即可获得尺寸为21mm×13mm×11mm的Ca2ScSiBO6F2晶体。
实施例4
按反应式：8CaCO3+La2O3+2LaF3+4SiO2+4H3BO3+2NH4F→4Ca2LaSiBO6F2+8CO2↑+2NH3↑+7H2O↑，合成Ca2LaSiBO6F2化合物：
a、将CaCO3、La2O3、LaF3、SiO2、H3BO3、NH4F按摩尔比2:0.25:0.5:1:1:0.5直接称取原料，将称取的原料与助熔剂PbO-KF-H3BO3按摩尔比1:6进行混配，其中PbO、KF与H3BO3的摩尔比为1:2:3，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度1285℃，恒温60小时，得到混合熔液，使降温度至1235℃，再自发结晶获得Ca2LaSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ca2LaSiBO6F2非线性光学晶体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1255℃；再以温度0.5℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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5℃/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19mm×13mm×7mm的Ca2LaSiBO6F2晶体。
实施例5
按反应式：4Ca(OH)2+Y2O3+2SiO2+2H3BO3+4NH4F→2Ca2YSiBO6F2+4NH3↑+
9H2O↑，合成Ca2YSiBO6F2化合物：
a、将Ca(OH)2、Y2O3、SiO2、H3BO3、NH4F按摩尔比2:0.5:1:1.1:2直接称取原料，将称取的原料与助熔剂Cs2CO3-CaF2-H3BO3按摩尔比1:18进行混配，其中Cs2CO3、CaF2与H3BO3的摩尔比为2:6:10，装入Φ80mm×80mm的开口铂坩埚中，升温至温度970℃，恒温60小时，自发结晶获得Ca2YSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ca2YSiBO6F2非线性光学晶体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915℃；再以温度0.6℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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5℃/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21mm×14mm×9mm的Ca2YSiBO6F2晶体。
实施例6
按反应式：8Ca(OH)2+Sc2O3+2ScF3+4SiO2+4H3BO3+2NH4F→4Ca2ScSiBO6F2+
2NH3↑+15H2O↑，合成Ca2ScSiBO6F2化合物：
a、将Ca(OH)2、Sc2O3、ScF3、SiO2、H3BO3、NH4F按摩尔比2:0.25:0.5:1:1:0.5直接称取原料，将称取的原料与助熔剂LiF-ScF3-CaF2-H3BO3按摩尔比1:15进行混配，其中LiF、ScF3、CaF2与H3BO3的摩尔比为2:2:6:5，装入Φ80mm×80mm的开口铂坩埚中，升温至温度925℃，恒温60小时，自发结晶获得Ca2ScSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ca2ScSiBO6F2非线性光学晶体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880℃；再以温度1℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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6℃/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18mm×14mm×11mm的Ca2ScSiBO6F2晶体。
实施例7
按反应式：12BaCO3+Y2O3+4YF3+6SiO2+6H3BO3→6Ba2YSiBO6F2+12CO2↑+
9H2O↑，合成Ba2YSiBO6F2化合物：
将BaCO3、Ba2O3、YF3、SiO2、H3BO3按摩尔比2:0.17:0.66:1:1直接称取原料，将称取的原料与助熔剂NaF-K2CO3-H3BO3按摩尔比1:45进行混配，其中NaF、K2CO3与H3BO3的摩尔比为3:7:35，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度780℃，恒温60小时，得到混合熔液，自发结晶获得Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体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745℃；再以温度1.2℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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8℃/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17mm×11mm×8mm的Ba2YSiBO6F2晶体。
实施例8
按反应式：12Sr(OH)2+Y2O3+4YF3+6SiO2+6H3BO3→6Sr2YSiBO6F2+21H2O↑，合成Sr2YSiBO6F2化合物：
将Sr(OH)2、Y2O3、YF3、SiO2、H3BO3按摩尔比2:0.16:0.66:1:1.05直接称取原料，将称取的原料与助熔剂SrF2-YF3-H3BO3按摩尔比1:47进行混配，其中SrF2、YF3与H3BO3的摩尔比为2:10:35，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度670℃，恒温60小时，得到混合熔液，自发结晶获得Sr2YSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Sr2YSiBO6F2非线性光学晶体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625℃；再以温度0.3℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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10℃/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14mm×8mm×5mm的Sr2YSiBO6F2晶体。
实施例9
按反应式：2SrCO3+LaF3+SiO2+H3BO3→Sr2LaSiBO6F2+2CO2↑+H2O↑+HF↑，合成Sr2LaSiBO6F2化合物：
将SrCO3、LaF3、SiO2、B2O3按摩尔比2:1:1:1直接称取原料，将称取的原料与助熔剂KF-H3BO3按摩尔比1:13进行混配，其中KF与H3BO3摩尔比为6:7，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度1020℃，恒温60小时，得到混合熔液，自发结晶获得系列含Sr2LaSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的系列Sr2LaSiBO6F2非线性光学晶体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980℃；再以温度0.7℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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15℃/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22mm×20mm×10mm的Sr2LaSiBO6F2晶体。
实施例10
按反应式：2Ba(OH)2+YF3+SiO2+H3BO3→Ba2YSiBO6F2+3H2O↑+HF↑，合成Ba2YSiBO6F2化合物：
将Ba(OH)2、YF3、SiO2、H3BO3按摩尔比2:1:1:1直接称取原料，将称取的原料与助熔剂YF3-PbO-H3BO3按摩尔比1:42，进行混配，其中YF3、PbO与H3BO3摩尔比为13:14:15，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度640℃，恒温10小时，自发结晶获得Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体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595℃；再以温度0.5℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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10℃/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14mm×11mm×9mm的Ba2YSiBO6F2晶体,所得晶体结构与附图2晶体结构图是一致的。
实施例11
按反应式：4BaCO3+Sc2O3+2SiO2+B2O3+4NH4F→2Ba2ScSiBO6F2+4CO2↑+4NH3↑+2H2O↑，合成Ba2ScSiBO6F2化合物：
a、将BaCO3、Sc2O3、SiO2、B2O3、NH4F按摩尔比2:0.5:1:0.5:2直接称取原料，将称取的原料与助熔剂LiF-PbO-B2O3按摩尔比1:38，进行混配，其中LiF、PbO与B2O3摩尔比为13:10:15，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度750℃，恒温60小时，自发结晶获得Ba2ScSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ba2ScSiBO6F2非线性光学晶体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705℃；再以温度1℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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5℃/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13mm×9mm×7mm的Ba2ScSiBO6F2晶体。
实施例12
按反应式：8BaCO3+Y2O3+2YF3+4SiO2+2B2O3+2NH4F→4Ba2YSiBO6F2+
8CO2↑+2NH3↑+H2O↑，合成Ba2YSiBO6F2化合物：
将BaCO3、Y2O3、YF3、SiO2、B2O3、NH4F按摩尔比2:0.25:0.5:1:0.5:0.5直接称取原料，将称取的原料与助熔剂Li2CO3-YF3-PbO-H3BO3按摩尔比1:50，进行混配，其中Li2CO3、YF3、PbO与H3BO3摩尔比为2:6:12:30，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度600℃，恒温10小时，自发结晶获得Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体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500℃；再以温度0.1℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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5℃/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13mm×9mm×7mm的Ba2YSiBO6F2晶体。
实施例13
按反应式：4Ba(OH)2+Sc2O3+2SiO2+B2O3+4NH4F→2Ba2ScSiBO6F2+4NH3↑+
6H2O↑，合成Ba2ScSiBO6F2化合物：
将Ba(OH)2、Sc2O3、SiO2、B2O3、NH4F按摩尔比2:0.5:1:0.5:2直接称取原料，将称取的原料与助熔剂Rb2CO3-NH4F-Bi2O3-H3BO3按摩尔比1:50进行混配，其中Rb2CO3、NH4F、Bi2O3与H3BO3的摩尔比为5:5:10:30，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度625℃，恒温60小时，得到混合熔液，自发结晶获得Ba2ScSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ba2ScSiBO6F2非线性光学晶体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575℃；再以温度1℃/天的速率缓慢降温，不旋转籽晶杆，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17mm×13mm×10mm的Ba2ScSiBO6F2晶体。
实施例14
按反应式：8Ba(OH)2+Y2O3+2YF3+4SiO2+2B2O3+2NH4F→4Ba2YSiBO6F2+2NH3↑+9H2O↑,合成Ba2YSiBO6F2化合物：
将Ba(OH)2、Y2O3、YF3、SiO2、B2O3、NH4F按摩尔比2:0.25:0.5:1:0.5:0.5直接称取原料，将称取的原料与助熔剂-YF3-PbO-B2O3按摩尔比1:36进行混配，其中YF3、PbO与B2O3的摩尔比为7:9:20，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度835℃，自发结晶获得Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体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1℃/天的速率缓慢降温，不旋转籽晶杆，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17mm×12mm×10mm的Ba2YSiBO6F2晶体。
实施例15
按反应式：12SrCO3+Y2O3+4YF3+6SiO2+3B2O3→6Sr2YSiBO6F2+12CO2↑，合成Sr2YSiBO6F2化合物：
将SrCO3、Y2O3、YF3、SiO2、B2O3按摩尔比2:0.167:0.67:1:0.5直接称取原料，将称取的原料与助熔剂Li2CO3-YF3-KOH-B2O3按摩尔比1:26进行混配，其中Li2CO3、YF3、KOH与B2O3的摩尔比为10:3:5:8，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度920℃，恒温10小时自发结晶获得Sr2YSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Sr2YSiBO6F2非线性光学晶体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875℃；再以温度0.8℃/天的速率缓慢降温，不旋转籽晶杆，待晶体生长到所需尺度后，将晶体提离熔液表面，以温度15℃/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16mm×12mm×10mm的Sr2YSiBO6F2晶体。
实施例16
按反应式：12Sr(OH)2+Sc2O3+4ScF3+6SiO2+3B2O3→6Sr2ScSiBO6F2+12H2O↑，合成Sr2ScSiBO6F2化合物：
a、将Sr(OH)2、Sc2O3、ScF3、SiO2、B2O3按摩尔比2:0.17:0.67:1:0.5直接称取原料，将称取的原料与助熔剂Na2CO3-SrF2-KF-B2O3按摩尔比1:32进行混配，其中Na2CO3、SrF2、KF与B2O3摩尔比为5:8:5:14，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度810℃，恒温60小时，自发结晶获得Sr2ScSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的Sr2ScSiBO6F2非线性光学晶体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，不旋转籽晶杆，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14mm×9mm×8mm的Sr2ScSiBO6F2晶体。
实施例17
按反应式：4BaF2+2LaN3O9·6H2O+2SiO2+2H3BO3→2Ba2LaSiBO6F2+4H2O↑+
6NH3↑+12O2↑+4HF↑，合成Ba2LaSiBO6F2化合物：
a、将BaF2、La(NO3)3·6H2O、SiO2、H3BO3按摩尔比2:1:1:1直接称取原料，将称取的原料与助熔剂KF-PbCO3-H3BO3按摩尔比1:25进行混配，其中KF、PbCO3与H3BO3摩尔比为6:7:12，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度845℃，恒温60小时，得到混合熔液，自发结晶获得系列含Ba2LaSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的系列Ba2LaSiBO6F2非线性光学晶体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2℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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5℃/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19mm×13mm×10mm的Ba2LaSiBO6F2晶体。
实施例18
按反应式：2Sr(OH)2+LaN3O9·6H2O+SiO2+H3BO3+2NH4F→Sr2LaSiBO6F2+6H2O↑+5NH3↑+6O2↑，合成Sr2LaSiBO6F2化合物：
a、将Sr(OH)2、La(NO3)3·6H2O、SiO2、H3BO3按摩尔比2:1:1:1:2直接称取原料，将称取的原料与助熔剂SrF2-PbCO3-H3BO3按摩尔比1:35进行混配，其中SrF2、PbCO3与H3BO3摩尔比为6:9:20，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度820℃，恒温60小时，得到混合熔液，自发结晶获得系列含Sr2LaSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的系列Sr2LaSiBO6F2非线性光学晶体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775℃；
再以温度1℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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5℃/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15mm×9mm×7mm的Sr2LaSiBO6F2晶体。
实施例19
按反应式：2BaCO3+YN3O9·6H2O+SiO2+H3BO3+2NH4F→Ba2YSiBO6F2+4H2O↑+5NH3↑+6O2↑+2CO2↑，合成Ba2YSiBO6F2化合物：
将BaCO3、Y(NO3)3·6H2O、SiO2、H3BO3按摩尔比2:1:1:1:2直接称取原料，将称取的原料与助熔剂LiF-PbO-H3BO3按摩尔比1:12进行混配，其中LiF、PbO与H3BO3摩尔比为2:4:6，装入Φ80mm×80mm的开口铂金坩埚中，升温至温度1080℃，恒温60小时，自发结晶获得系列含Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体籽晶；
将获得的系列Ba2YSiBO6F2非线性光学晶体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1030℃；
再以温度0.7℃/天的速率缓慢降温，以5rpm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4℃/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20mm×14mm×11mm的Ba2YSiBO6F2晶体。
实施例20
将实施例1-19所得任意的Ca2ScSiBO6F2、Ca2YSiBO6F2、Ca2LaSiBO6F2、Sr2ScSiBO6F2、Sr2YSiBO6F2、Sr2LaSiBO6F2、Ba2ScSiBO6F2、Ba2YSiBO6F2或Ba2LaSiBO6F2晶体按相匹配方向加工一块单晶器件，按附图3所示安置在3的位置上，在室温下，以波长为1064nm的Nd:YAG调Q激光光源作为泵浦源，射入Ca2ScSiBO6F2、Ca2YSiBO6F2、Ca2LaSiBO6F2、Sr2ScSiBO6F2、Sr2YSiBO6F2、Sr2LaSiBO6F2、Ba2ScSiBO6F2、Ba2YSiBO6F2或Ba2LaSiBO6F2非线性光学晶体3，产生波长为532nm的倍频光，出射光束4含有波长为1064nm的红外光和532nm的倍频光，经滤波片5滤去后得到波长为532nm的激光。
实施例21
将实施例1-19所得任意的Ca2ScSiBO6F2、Ca2YSiBO6F2、Ca2LaSiBO6F2、Sr2ScSiBO6F2、Sr2YSiBO6F2、Sr2LaSiBO6F2、Ba2ScSiBO6F2、Ba2YSiBO6F2或Ba2LaSiBO6F2晶体按相匹配方向加工一块单晶器件，按附图3所示安置在3的位置上，在室温下，以波长为532nm的Nd:YAG调Q激光光源作为泵浦源，射入Ca2ScSiBO6F2、Ca2YSiBO6F2、Ca2LaSiBO6F2、Sr2ScSiBO6F2、Sr2YSiBO6F2、Sr2LaSiBO6F2、Ba2ScSiBO6F2、Ba2YSiBO6F2或Ba2LaSiBO6F2非线性光学晶体3，产生波长为266nm的倍频光，出射光束4含有波长为532nm和266nm的倍频光，经滤波片5滤去后得到波长为266nm的激光。
实施例22
将实例1-19所得任意的Ca2ScSiBO6F2、Ca2YSiBO6F2、Ca2LaSiBO6F2、Sr2ScSiBO6F2、Sr2YSiBO6F2、Sr2LaSiBO6F2、Ba2ScSiBO6F2、Ba2YSiBO6F2或Ba2LaSiBO6F2非线性光学晶体，经过定向切割和抛光加工处理后制成单晶器件，1064nm的Nd:YAG调Q激光光源作为泵浦源，产生波长短于266nm的激光输出。
Claims (9)
1.系列含氟碱土硼硅酸盐化合物，其特征在于，该系列含氟碱土硼硅酸盐化合物的分子通式为A2RESiBO6F2，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La，它们的分子式分别为Ca2ScSiBO6F2、Ca2YSiBO6F2、Ca2LaSiBO6F2、Sr2ScSiBO6F2、Sr2YSiBO6F2、Sr2LaSiBO6F2、Ba2ScSiBO6F2、Ba2YSiBO6F2或Ba2LaSiBO6F2，分子量为298.01-586.46。
2.根据权利要求1所述的系列含氟碱土硼硅酸盐化合物的制备方法，其特征在于，采用固相反应法制备。
3.根据权利要求2所述的系列含氟碱土硼硅酸盐化合物固相反应法制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将含A＝Ca,Sr,Ba化合物、含RE＝Sc,Y,La化合物、含硅化合物、含硼化合物、含氟化合物混合，其中含A化合物中元素A、含RE化合物中元素RE、含硅化合物中元素硅、含硼化合物中元素硼、含氟化合物中元素氟的摩尔比为1.75-2.25:0.85-1.35:0.7-1.25:0.75-1.5:1.5-3，研磨后放入马弗炉中，预烧排除原料中的水分和气体，冷却至室温，取出研磨之后放入马弗炉中煅烧，制得系列含氟碱土硼硅酸盐化合物单相多晶粉末；
所述含A＝Ca,Sr,Ba化合物，包括A(OH)2、AO、碱土金属盐中的至少一种，碱土金属盐包括AF2、ACl2、ABr2、A(NO3)2、AC2O2、ACO3、A(HCO3)2、ASO4中的至少一种，其中A＝Ca,Sr,Ba；
所述含RE＝Sc,Y,La化合物，包括RE2O3、REF3、RE(NO3)3·6H2O；
所述含硅化合物，包括SiO2、H2SiO3及硅酸盐中的至少一种；硅酸盐包括ASiO3中的至少一种，其中A＝Ca,Sr,Ba；
所述含硼化合物，包括B2O3、H3BO3及硼酸盐中的至少一种；硼酸盐包括A(BO2)2、A3(BO3)2、REBO3、AB4O7中的至少一种，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La；
所述含氟化合物，包括AF2、REF3，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La，及其他含氟化合物包括NH4BF4、NH4PF6中的至少一种。
4.系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体，其特征在于该系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体化学式为A2RESiBO6F2，其中A＝Ca，Sr，Ba；RE＝Sc，Y，La，分子式分别为Ca2ScSiBO6F2、Ca2YSiBO6F2、Ca2LaSiBO6F2、Sr2ScSiBO6F2、Sr2YSiBO6F2、Sr2LaSiBO6F2、Ba2ScSiBO6F2、Ba2YSiBO6F2或Ba2LaSiBO6F2，均结晶于正交晶系，空间群Pmn21，晶胞参数为a＝3.22352-5.6055(4), Z＝2。
5.权利要求4所述的系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体的制备方法，其特征在于，采用高温熔液法生长系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体。
6.根据权利要求5所述系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体的制备方法，其特征在于：
所述高温熔液法生长系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体A2RESiBO6F2，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La，具体操作如下：将系列含氟碱土硼硅酸盐化合物的单相多晶粉末或系列含氟碱土硼硅酸盐化合物的单相多晶粉末与助熔剂的混合物，或直接将含A化合物、含RE化合物、含硅化合物、含硼化合物和含氟化合物的混合物或将含A化合物、含RE化合物、含硅化合物、含硼化合物和含氟化合物与助熔剂的混合物，升温至熔化得到混合熔液；然后将盛有混合熔液的坩埚置入晶体生长炉中加热，降温至饱和温度点，此时将籽晶杆伸入液面下，然后在熔体凝固前将籽晶杆提出液面，制备出系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体。
7.根据权利要求6所述系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体的制备方法，其特征在于：
所述高温熔液法生长系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体，该系列含氟碱土硼硅酸盐化合物的单相多晶粉末与助熔剂的摩尔比为1:0-50；或者其中含A＝Ca,Sr,Ba化合物中元素A、含RE＝Sc,Y,La化合物中元素RE、含硅化合物中元素硅、含硼化合物中元素硼、含氟化合物中元素氟与助熔剂的摩尔比为1.75-2.25:0.85-1.35:0.7-1.25:0.75-1.5:1.5-3:0-50；其中助熔剂包括碱金属与碱土金属盐类，即碱金属碳酸盐、碱金属硫酸盐、碱金属草酸盐、碱金属硼酸盐、碱金属磷酸盐、碱金属卤化物、碱金属氟硼酸盐、碱金属偏硼酸盐和碱土金属碳酸盐、碱土金属硝酸盐、碱土金属硫酸盐、碱土金属草酸盐、碱土金属硼酸盐、碱土金属磷酸盐、碱土金属卤化物、碱土金属氟硼酸盐、碱土金属偏硼酸盐、碱土金属氢氧化物，以及氟化钇、硝酸钇、氧化钇、氟化镧、硝酸镧、氧化镧、氟化钪、硝酸钪、氧化钪、氧化硼、硼酸、磷酸、氧化铅、氟化铅、氧化钼、氧化铋中的至少一种或多种。
8.一种非线性光学器件，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，其特征在于：其中的非线性光学晶体为该系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体A2RESiBO6F2，其中A＝Ca,Sr,Ba；RE＝Sc,Y,La。
9.根据权利要求4所述的系列含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体的用途，其特征在于，该系列含氟碱土硼硅酸盐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。
Priority Applications (1)
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| CN202310770420.7A CN116815317A (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 系列含氟碱土硼硅酸盐化合物及含氟碱土硼硅酸盐非线性光学晶体及制法和用途 |
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