CN116815323A - 碱土硫代（硒代）镓酸盐化合物及碱土硫代（硒代）镓酸盐非线性光学晶体及制法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物及系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体及其制备方法及其用途，该系列化合物和非线性光学晶体化学通式均为AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se，均属单斜晶系，空间群为P21，晶胞参数为 Z＝2。该系列化合物采用高温固相法合成，该系列非线性光学晶体采用高温溶液法或布里奇曼法生长。该材料可用于制造非线性光学器件等。
Description
技术领域
本发明涉及系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物及其非线性光学晶体，碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物及其非线性光学晶体的分子通式均为AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se。其非线性光学晶体及化合物的制备方法，属于光学技术和晶体材料科技领域。
背景技术
近些年中远红外倍频效应大、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材料的研究逐渐变为热点话题。目前主要的非线性光学材料有：β-BaB2O4(BBO)晶体、LiB3O5(LBO)晶体、CsB3O5(CBO)晶体、CsLiB6O10(CLBO)晶体、KBe2BO3F2(KBBF)晶体、AgGaS2(AGS)晶体、AgGaSe2(AGSe)晶体和ZnGeP2(ZGP)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、价格昂贵、激光损伤阈值小以及双光子吸收等。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。
硫属镓酸盐非线性光学晶体是重要的半导体材料、中红外材料，其性能受到广泛的关注，在照明、显示、军事安全保卫及激光医疗等领域有较为广泛的应用。由于其较好的综合性能，利于获得较强的非线性光学效应，和较高的激光损伤阈值，是新型中远红外非线性光学晶体的理想选择。
发明内容
本发明的目的之一是提供系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物。
本发明的目的之二是提供系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物的制备方法。
本发明的目的之三是提供系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体。
本发明的目的之四是提供系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体的制备方法。
本发明的目的之五是提供系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体的应用。
本发明的目的之一是这样实现的：
本发明目的在于提供一系列新型碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物，该系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物的分子通式为AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se，不具有对称中心，单斜晶系，空间群P21，晶胞参数为 β＝102.828(5)-107.271(5)°，Z＝2，单胞体积/>分子量为426.815-620.025。
本发明的目的之二是这样实现的：
本发明提供的系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物，其采用高温固相法制备系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物，制备方法如下:将原料按化学反应式的比例称取并混合均匀，充分研磨后装入石墨坩埚中，封入压强约为0.1Pa的石英安瓿中，缓慢升温200-300℃后，加热1-3小时，然后在400-500℃下加热8-10小时，最后在800-1100℃下烧结20-50小时，冷却至室温后取出研磨，得到本发明的粉末状化合物。所用化学反应式如下：
1)2AE(AE＝Ba，Sr)+1Ga2O3+2Q(Q＝S，Se)→AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)。
2)1AEQ(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)+1AE(AE＝Ba，Sr)+1Ga2O3+1Q(Q＝S，Se)→AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)。
3)2AEQ(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)+1Ga2O3→AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)。
4)1AE(AE＝Ba，Sr)+3AEO(AE＝Ba，Sr)+1Ga2O3+1Ga2Q3(Q＝S，Se)+1Q(Q＝S，Se)→2AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)。
5)1AEQ(AE＝Ba，Sr)+3AEO(AE＝Ba，Sr)+1Ga2O3+2GaX3(X＝Cl，Br，I)+3Q(Q＝S，Se)→2AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)+3X2↑(X＝Cl，Br，I)。
6)1AE(AE＝Ba，Sr)+3AEO(AE＝Ba，Sr)+1Ga2O3+2GaX3(X＝Cl，Br，I)+4Q(Q＝S，Se)→2AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)+3X2↑(X＝Cl，Br，I)。
7)2AECO3(AE＝Ba,Sr)+1Ga2O3+2Q(Q＝S,Se)→AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)+2CO2↑+O2↑。
8)2AEX2(AE＝Ba，Sr；X＝Cl，Br，I)+1Ga2O3+2Q(Q＝S，Se)→AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)+2X2↑(X＝Cl，Br，I)。
9)1AEX2(AE＝Ba，Sr；X＝Cl，Br，I)+1Ga2O3+1Ga2Q3(Q＝S，Se)+3AEO(AE＝Ba，Sr)+1Q(Q＝S，Se)→2AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)+1X2↑(X＝Cl，Br，I)。
10)3AEO(AE＝Ba，Sr)+1Ga2O3+2Ga+1AE(AE＝Ba，Sr)+4Q(Q＝S，Se)→2AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)。
11)3AEO(AE＝Ba，Sr)+1Ga2O3+2Ga+1AEQ(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)+3Q(Q＝S，Se)→2AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se)。
本发明的目的之三是这样实现的：
本发明目的在于提供系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体，该系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体的分子通式为AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se，均属单斜晶系，空间群为P21，晶胞参数为 β＝102.828(5)-107.271(5)°，Z＝2，分子量为426.815-620.025。
本发明的目的之四是这样实现的：
本发明提供的系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体的制备方法，采用高温溶液法或者布里奇曼法生长系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：
在充有惰性气体氩气的手套箱内将系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物单相多晶粉末与助熔剂均匀混合放入干净的石墨坩埚中，封入压强约为0.1Pa的石英安瓿中，从室温升至600-1000℃，恒温一段时间，得到混合熔液，再缓慢降温至20-500℃，其中系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物单相多晶粉末与助熔剂的摩尔比为1:0-30；或将上述装有混合物抽真空后封口的密闭反应容器置于管式下降炉中缓慢升温至600-950℃并恒温一段时间，此时坩埚缓慢下降，最后降至20-600℃,关闭炉子。待样品冷却后,即得系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体。其中系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐单相多晶粉末与助熔剂的摩尔比为1:0-30。
或在水含量和氧气含量为0.01-0.1ppm，充有惰性气体氩气的手套箱直接将含AE＝Ba，Sr化合物、含镓化合物、含氧化合物和含Q＝S、Se化合物的混合物或含AE＝Ba，Sr化合物、含镓化合物、含氧化合物和含Q＝S、Se化合物与助熔剂的混合物放入干净的石墨坩埚中，封入压强约为0.1Pa的石英安瓿中，从室温缓慢升温至650-1050℃，恒温一段时间，得到混合熔液，再缓慢降至20-500℃；或将上述装有混合物抽真空后封口的密闭反应容器置于管式下降炉中缓慢升温至700-1100℃并恒温加热一段时间，此时坩埚缓慢下降，降温至20-600℃,关闭炉子。待样品冷却后，即得系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体。其中含AE化合物、含镓化合物、含氧化合物和含Q化合物与助熔剂的摩尔比为1.7-2.4：0.5-1.6：0.5-1.6：1.7-2.4：0-30。
所述助熔剂主要包括镓单质、镓的氧化物、镓的硫化物、碱土金属单质、碱土金属碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属硫化物、硫或硒单质中的一种或多种。
本发明的目的之五是这样实现的：
前述系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体适用于中远红外波段激光倍频晶体、红外通讯器件、红外激光制导器件中，也可用于制备倍频发生器、上或下频率转换器或光参量振荡器。
有益效果：本发明的效果在于提供了一种化学式为AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se的镓酸盐化合物，该镓酸盐的非线性光学晶体及其制备方法和用途。AE2Ga2O3Q2适合红外波段激光变频的需要可用其制作红外非线性光学器件。
附图说明
图1为本发明中制备的镓酸盐Ba2Ga2O3S2非线性光学晶体的理论X射线光谱图；
图2为本发明中制备的镓酸盐Ba2Ga2O3Se2非线性光学晶体的理论X射线光谱图；
图3为本发明AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se)非线性光学晶体结构图；
图4为AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se)非线性光学晶体作为倍频晶体应用时非线性光学效应的示意图，其中1是反射镜，2是调Q开关，3是偏振片，4是Nd:YAG，5是OPO输入镜，6是KTP晶体，7是OPO输出镜及1064nm波长的光全反射镜，8是2.1μm波长的光反射镜，9是经处理后的非线性光学晶体及光学加工的AE2Ga2O3Q2(AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se)单晶体，10是所产生的出射激光束。
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。
实施例1
按反应式：2Ba+1Ga2O3+2S→Ba2Ga2O3S2,合成Ba2Ga2O3S2化合物：
在充有惰性气体氩气的手套箱内按Ba：Ga2O3：S的摩尔比为2:1:2称量起始原料，将所称原料混合均匀后并放置在研钵中仔细研磨，之后放入干净的石墨坩埚中，用药匙将其压紧加盖，放入石英安瓿中，经4-6小时抽真空后，石英安瓿内部压强约为0.1Pa时，用氢氧焰封管后置于井式马弗炉中，以30℃/h的速率升到650℃，保温10h，再以30℃/h的速率升到950℃，保温100h，然后以4.5℃/h的速率降温至室温，得到化合物Ba2Ga2O3S2非线性光学单相多晶粉末，对该产物进行X射线分析，所得X射线谱图与化合物Ba2Ga2O3S2单晶结构得到的X射线谱图是一致的。
将上述非线性光学单相多晶粉末在研钵中仔细研磨，之后放入干净的石墨坩埚中，用药匙将其压紧加盖，放入石英安瓿中，经4-6小时抽真空后，石英安瓿内部压强约为0.1Pa时，用氢氧焰封管后置于井式马弗炉中，以10℃/h的速率升到700℃，保温10h，再以5℃/h的速率升到1000℃，保温100h，然后以1℃/h的速率降温至600℃，再以5℃/h的速率降至室温，得到Ba2Ga2O3S2非线性光学晶体，Ba2Ga2O3S2非线性光学晶体的理论X射线光谱图如图1所示。
实施例2
按反应式：1BaS+1Ba+1Ga2O3+1S→Ba2Ga2O3S2,合成Ba2Ga2O3S2化合物：
在充有惰性气体氩气的手套箱内将BaS、Ba、Ga2O3、S按摩尔比1:1:1:1直接称取原料，将称取的原料与助熔剂BaCl2-S按摩尔比1:0.1进行混配，其中BaCl2与S的摩尔比为1:2，混合均匀后之后放入干净的石墨坩埚中，用药匙将其压紧加盖，放入石英安瓿中，经4-6小时抽真空后，石英安瓿内部压强约为0.1Pa时，用氢氧焰封管后置于井式马弗炉中，以50℃/h的速率升到650℃，保温120h，再以40℃/h的速率升到900℃，保温120h，然后以4℃/h的速率降温至室温，得到Ba2Ga2O3S2非线性光学晶体，Ba2Ga2O3S2非线性光学晶体的理论X射线光谱图如图1所示。
实施例3
按反应式：2SrSe+1Ga2O3→Sr2Ga2O3Se2,合成Sr2Ga2O3Se2化合物：在充有惰性气体氩气的手套箱内按SrSe：Ga2O3的摩尔比为2:1称量起始原料，将所称原料混合均匀后并放置在研钵中仔细研磨，之后放入干净的石墨坩埚中，用药匙将其压紧加盖，放入石英安瓿中，经4-6小时抽真空后，石英安瓿内部压强约为0.1Pa时，用氢氧焰封管后置于井式马弗炉中，以20℃/h的速率升到700℃，保温20h，再以40℃/h的速率升到1050℃，保温80h，然后以8℃/h的速率降温至室温，得到Sr2Ga2O3Se2非线性光学多晶粉末，对该产物进行X射线分析，所得X射线谱图与Sr2Ga2O3Se2非线性光学单晶结构得到的X射线谱图是一致的。
将上述多晶粉末装入石墨坩锅中，用药匙将其压紧加盖，放入石英安瓿中，经过4-6小时抽真空后，石英安瓿内部压强约为0.1Pa时，用氢氧焰封管后置于生长炉中缓慢升温至700℃并恒温加热10小时，然后再升温至1100℃并恒温加热120小时,此时坩埚按照下降速率为0.36mm/h,然后用10小时降温至室温,关闭炉子。待样品冷却后,即得Sr2Ga2O3Se2非线性光学晶体，Sr2Ga2O3Se2非线性光学晶体的结构图如图3所示。
实施例4
按反应式：1BaSe+3BaO+1Ga2O3+2GaCl3+3Se→2Ba2Ga2O3Se2
+3Cl2↑，合成Ba2Ga2O3Se2化合物：
在充有惰性气体氩气的手套箱内将BaSe、BaO、Ga2O3、GaCl3、Se按摩尔比1:3:1:2:3直接称取原料，将称取的原料与助熔剂GaCl3-Se按摩尔比1:0.5进行混配，其中GaCl3与Se的摩尔比为3:2，混合均匀后放入干净的石墨坩埚中，用药匙将其压紧加盖，放入石英安瓿中，经4-6小时抽真空后，石英安瓿内部压强约为0.1Pa时，用氢氧焰封管后置于生长炉中缓慢升温至650℃并恒温加热120小时，然后再升温至850℃并恒温加热10小时,此时坩埚按照下降速率为2mm/h,然后用10小时降温至室温,关闭炉子。待样品冷却后,即得Ba2Ga2O3Se2非线性光学晶体，化合物Ba2Ga2O3Se2非线性光学晶体的理论X射线光谱图如图2所示。
实施例5
按反应式：1Sr+3SrO+1Ga2O3+1Ga2S3+1S→2Sr2Ga2O3S2,合成Sr2Ga2O3S2化合物：
在充有惰性气体氩气的手套箱内按Sr：SrO：Ga2O3：Ga2S3：S的摩尔比为0.5:1.5:0.5:0.5:0.5称量起始原料，将所称原料混合均匀并放置在研钵中仔细研磨，之后放入干净的石墨坩埚中，用药匙将其压紧加盖，放入石英安瓿中，经4-6小时抽真空后，石英安瓿内部压强约为0.1Pa时，用氢氧焰封管后置于井式马弗炉中，以20℃/h的速率升到600℃，保温20h，再以40℃/h的速率升到1000℃，保温80h，然后以8℃/h的速率降温至室温，得到Sr2Ga2O3S2非线性光学多晶粉末。对该产物进行X射线分析，所得X射线谱图与Sr2Ga2O3S2非线性光学单晶结构得到的X射线谱图是一致的。
将上述非线性光学单相多晶粉末与助熔剂GaI3-S按摩尔比1:0.2进行混配，其中GaI3与S的摩尔比为1:3，之后放入干净的石墨坩埚中，用药匙将其压紧加盖，放入石英安瓿中，经4-6小时抽真空后，石英安瓿内部压强约为0.1Pa时，用氢氧焰封管后置于井式马弗炉中，以20℃/h的速率升到600℃，保温20h，再以40℃/h的速率升到950℃，保温100h，然后以5℃/h的速率降温至室温，得到Sr2Ga2O3S2非线性光学晶体。
实施例6
按反应式：1.5BaO+0.5Ga2O3+1Ga+0.5BaS+1.5S→Ba2Ga2O3S2，合成Ba2Ga2O3S2化合物：
在充有惰性气体氩气的手套箱内将BaO、Ga2O3、Ga、BaS、S按摩尔比1.5:0.5:1:0.5:1.5直接称取原料，将称取的原料混合均匀后放入干净的石墨坩埚中，用药匙将其压紧加盖，放入石英安瓿中，经4-6小时抽真空后，石英安瓿内部压强约为0.1Pa时，用氢氧焰封管后置于井式马弗炉中，以20℃/h的速率升到650℃，保温70h，再以20℃/h的速率升到920℃，保温100h，然后以5℃/h的速率降温至室温，得到Ba2Ga2O3S2非线性光学晶体。
实施例7
将实施例1－6所得任意的碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体按相位匹配方向加工一块尺寸5mm×5mm×6mm的倍频器件置于图4所示装置中的9的位置，在室温下，用调Q Nd；YAG激光外加OPO做输入光源，入射波长为2100nm，通过光电倍增管接收1050nm的倍频光输出，系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体作为倍频晶体应用时的非线性光学效应示意图如图4所示。
实施例8
将实施例1－6所得任意的碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体经过定向切割和抛光加工处理后制成光参量器件，以波长为1.064纳米的Nd:YAG调Q激光光源作为泵浦源，产生3～12微米的激光输出。
实施例9
将实施例1－6所得任意的碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体经过定向切割和抛光加工处理后制成光参量器件，以波长为1.34纳米的Nd:YAG调Q激光光源作为泵浦源，产生3～12微米的激光输出。
实施例10
将实施例1－6所得任意的碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体经过定向切割和抛光加工处理后制成光参量器件，以波长为2.06纳米的Nd:YAG调Q激光光源作为泵浦源，产生3～12微米的激光输出。
Claims (10)
1.系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物，其特征在于该系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物的分子通式为AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S，Se，不具有对称中心，单斜晶系，空间群P21，晶胞参数为 β＝102.828(5)-107.271(5)°，Z＝2，单胞体积分子量为426.815-620.025。
2.根据权利要求1所述系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物的制备方法，其特征在于采用高温固相法，按照以下步骤进行：在充有惰性气体氩气的手套箱内将含AE＝Ba，Sr化合物中元素AE、含镓化合物中元素镓、含氧化合物中元素氧、含Q＝S、Se化合物中元素Q的摩尔比为1.6-2.4：1.7-2.2：2.6-3.2：1.5-2.3的混合物研磨后放入干净的石墨坩埚中，装入密闭的反应容器中，将装有原料的密闭反应容器抽真空后封口，放入马弗炉中，煅烧后冷却至室温；取出样品放入研钵中捣碎并研磨，即得到系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物单相多晶粉末。
3.根据权利要求2所述的系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物的制备方法，其特征在于，所述含AE＝Ba，Sr化合物包括钡单质、氧化钡、氯化钡、溴化钡、碘化钡、硫化钡、硒化钡及碳酸钡中的至少一种，锶单质、氧化锶、氯化锶、溴化锶、碘化锶、硫化锶、硒化锶及碳酸锶中的至少一种；
所述含镓化合物包括镓单质、氯化镓、三氧化二镓、三硫化二镓及三硒化二镓中的至少一种；
所述含氧化合物包括氧化钡、氧化锶及三氧化二镓中的至少一种；
所述含Q＝S、Se化合物包括硫单质，硒单质及硫化物或硒化物中的至少一种；所述硫化物或硒化物包括硫化钡、硫化锶、硒化钡、硒化锶、三硫化二镓及三硒化二镓中的至少一种。
4.系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体，其特征在于该系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体分子通式为AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se，不具有对称中心，单斜晶系，空间群P21，晶胞参数为 β＝102.828(5)-107.271(5)°，Z＝2，单胞体积/>
5.根据权利要求4所述的系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体的制备方法，其特征在于，采用高温熔液法或者布里奇曼法生长系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体。
6.根据权利要求5所述系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体的制备方法，其特征在于，所述高温熔液法或者布里奇曼法，具体操作按下列步骤进行：
所述高温熔液法生长系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se，具体操作如下：在充有惰性气体氩气的手套箱内将系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物单相多晶粉末与助熔剂的混合物，放入干净的石墨坩埚中，装入密闭的反应容器中，或将含AE＝Ba，Sr化合物、含镓化合物、含氧化合物、含Q＝S、Se化合物与助熔剂的混合物，放入干净的石墨坩埚中，装入密闭的反应容器中，将装有原料的密闭反应容器抽真空后封口，将封结好的密闭反应容器放入井式马弗炉中升温至熔化得到混合熔液，降温或恒温生长，制备得到系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体；
所述布里奇曼法生长系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se，具体操作如下：在充有惰性气体氩气的手套箱内直接将系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物单相多晶粉末与助熔剂的混合物，放入干净的石墨坩埚中，装入密闭的反应容器中，或将含AE＝Ba，Sr化合物、含镓化合物、含氧化合物、含Q＝S、Se化合物与助熔剂的混合物，放入干净的石墨坩埚中，装入密闭的反应容器中，将装有原料的密闭反应容器抽真空后封口并置入管式下降炉中，缓慢地下降，使其通过一个具有一定温度梯度的加热炉，控制炉温略高于氧化物的熔点附近；选择合适的加热区，坩埚在通过加热区域时，坩埚中的混合物被熔融，当坩埚持续下降时，坩埚底部的温度先下降到熔点以下，并开始结晶，晶体随坩埚下降而持续长大，制备得到系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体。
7.根据权利要求6所述系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体的制备方法，其特征在于：
所述高温熔液法或者布里奇曼法生长系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体，该系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐化合物单相多晶粉末与助熔剂的摩尔比为1:0-30；或者其中含AE化合物、含Ga化合物、含O化合物和含Q化合物与助熔剂的摩尔比为1.7-2.4：0.5-1.6：0.5-1.6：1.7-2.4：0-30；其中助熔剂包括镓单质、镓的卤化物、镓的氧化物、镓的硫化物、碱土金属单质、碱土金属卤化物、碱土金属碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属硫化物、硫或硒单质中的一种或多种。
8.根据权利要求4所述的系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体用于制备多波段的倍频器件或光学元件中；所述系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体的用途，其特征在于，该系列碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体用于二次谐波发生器、上、下频率转换器、光参量振荡、激光变频器件、激光通讯等非线性光学器件中。
9.一种非线性光学器件，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碱土金属硫代(硒代)镓酸盐非线性光学晶体AE2Ga2O3Q2，其中AE＝Ba，Sr；Q＝S、Se。
10.根据权利要求9所述的非线性光学器件，其特征在于：所述光学器件为光参量器件，其入射泵浦光波长分别为1.06～1.07μm、1.3～1.6μm、1.8～2.2μm，入射电磁辐射的波长范围为1.4～20μm，能产生波长长于3μm的红外光输出。
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