JPH0933964A - 非線形光学材料およびその製造方法 - Google Patents
非線形光学材料およびその製造方法Info
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- JPH0933964A JPH0933964A JP17920195A JP17920195A JPH0933964A JP H0933964 A JPH0933964 A JP H0933964A JP 17920195 A JP17920195 A JP 17920195A JP 17920195 A JP17920195 A JP 17920195A JP H0933964 A JPH0933964 A JP H0933964A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 SHG(second harmonic generation)活性
な新規な非線形光学材料およびその製造方法を提供する
こと。 【解決手段】 XCsB6 O10(式中、Xはカリウム
またはルビジウムを示す)で表される非線形光学材料。 (a)カリウムまたはルビジウムの炭酸塩またはホウ酸
塩と、(b)セシウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、
(c)ホウ酸または無水ホウ酸とを出発原料として結晶
を成長させるXCsB6O10で表される非線形光学材料
の製造方法。
な新規な非線形光学材料およびその製造方法を提供する
こと。 【解決手段】 XCsB6 O10(式中、Xはカリウム
またはルビジウムを示す)で表される非線形光学材料。 (a)カリウムまたはルビジウムの炭酸塩またはホウ酸
塩と、(b)セシウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、
(c)ホウ酸または無水ホウ酸とを出発原料として結晶
を成長させるXCsB6O10で表される非線形光学材料
の製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、SHG(second h
armonic generation)活性な新規な非線形光学材料およ
びその製造方法に関するものである。
armonic generation)活性な新規な非線形光学材料およ
びその製造方法に関するものである。
【0002】
【発明の技術的背景】非線形光学材料、特にSHG活性
を示す非線形光学材料は、新しい光源の実現に直接結び
つくため活発に研究され多く公知となている。
を示す非線形光学材料は、新しい光源の実現に直接結び
つくため活発に研究され多く公知となている。
【0003】このような公知材料のなかでもホウ酸系の
非線形光学材料は、透過波長域が紫外域まで広がってい
るものが多く、波長変換に利用して紫外線を発生できる
可能性があり、露光用光源や化学反応光源を実現するこ
とができる。しかしながら、現在まで知られているホウ
酸系材料は、β−ホウ酸バリウム(BaB2 O4 )、ホ
ウ酸リチウム(LiB3 O5 )などに限られており、今
後の短波長光源実現に向けて、新しい材料開発が待たれ
ている。
非線形光学材料は、透過波長域が紫外域まで広がってい
るものが多く、波長変換に利用して紫外線を発生できる
可能性があり、露光用光源や化学反応光源を実現するこ
とができる。しかしながら、現在まで知られているホウ
酸系材料は、β−ホウ酸バリウム(BaB2 O4 )、ホ
ウ酸リチウム(LiB3 O5 )などに限られており、今
後の短波長光源実現に向けて、新しい材料開発が待たれ
ている。
【0004】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に鑑み
てなされたものであって、ホウ酸系の非線形光学材料で
あってSHG活性を示す新規な非線形光学材料およびそ
の製造方法を提供することを目的としている。
てなされたものであって、ホウ酸系の非線形光学材料で
あってSHG活性を示す新規な非線形光学材料およびそ
の製造方法を提供することを目的としている。
【0005】
【発明の概要】本発明に係る非線形光学材料は、次式で
表されることを特徴としている。 XCsB6 O10 (式中、Xはカリウムまたはルビジウムを示す) 本発明の新規な非線形光学材料は、従来公知のβ−Ba
B2 O4 と同程度以上のSHG活性を示す。
表されることを特徴としている。 XCsB6 O10 (式中、Xはカリウムまたはルビジウムを示す) 本発明の新規な非線形光学材料は、従来公知のβ−Ba
B2 O4 と同程度以上のSHG活性を示す。
【0006】本発明に係る非線形光学材料の製造方法
は、(a)カリウムまたはルビジウムの炭酸塩またはホ
ウ酸塩と、(b)セシウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、
(c)ホウ酸または無水ホウ酸とを出発原料として結晶
を成長させ前記のような非線形光学材料を製造すること
を特徴としている。
は、(a)カリウムまたはルビジウムの炭酸塩またはホ
ウ酸塩と、(b)セシウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、
(c)ホウ酸または無水ホウ酸とを出発原料として結晶
を成長させ前記のような非線形光学材料を製造すること
を特徴としている。
【0007】本発明では、(a)カリウムまたはルビジ
ウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、(b)セシウムの炭酸
塩またはホウ酸塩と、(c)ホウ酸または無水ホウ酸と
の混合粉または混合粉の圧粉体を用い、融液固化法によ
り結晶を成長させることが望ましい。
ウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、(b)セシウムの炭酸
塩またはホウ酸塩と、(c)ホウ酸または無水ホウ酸と
の混合粉または混合粉の圧粉体を用い、融液固化法によ
り結晶を成長させることが望ましい。
【0008】また、本発明では、(a)カリウムまたは
ルビジウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、(b)セシウム
の炭酸塩またはホウ酸塩と、(c)ホウ酸または無水ホ
ウ酸との混合粉を焼成した焼成体または混合粉の圧粉体
を焼成した焼成体を用い、融液固化法により結晶を成長
させることが望ましい。
ルビジウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、(b)セシウム
の炭酸塩またはホウ酸塩と、(c)ホウ酸または無水ホ
ウ酸との混合粉を焼成した焼成体または混合粉の圧粉体
を焼成した焼成体を用い、融液固化法により結晶を成長
させることが望ましい。
【0009】また、本発明では前記(a)カリウムまた
はルビジウムの炭酸塩またはホウ酸塩が、K2 CO3 、
K2 B4 O7 、Rb2 CO3 またはRb2 B4 O7 のい
ずれかであり、前記(b)セシウムの炭酸塩またはホウ
酸塩がCs2 CO3 またはCs2 B4 O7 であり、前記
(c)ホウ酸または無水ホウ酸がH3 BO3 またはB 2
O3 であることが望ましい。
はルビジウムの炭酸塩またはホウ酸塩が、K2 CO3 、
K2 B4 O7 、Rb2 CO3 またはRb2 B4 O7 のい
ずれかであり、前記(b)セシウムの炭酸塩またはホウ
酸塩がCs2 CO3 またはCs2 B4 O7 であり、前記
(c)ホウ酸または無水ホウ酸がH3 BO3 またはB 2
O3 であることが望ましい。
【0010】本発明の非線形光学材料の製造方法は、従
来公知の非線形光学材料と同程度以上のSHG活性を示
す非線形光学材料を容易に製造することができる。
来公知の非線形光学材料と同程度以上のSHG活性を示
す非線形光学材料を容易に製造することができる。
【0011】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係る非線形光学材
料およびその製造方法を具体的に説明する。本発明に係
る非線形光学材料は、次式で表される。
料およびその製造方法を具体的に説明する。本発明に係
る非線形光学材料は、次式で表される。
【0012】XCsB6 O10(元素比) 式中、Xはカリウムまたはルビジウムを示す。このよう
な非線形光学材料として具体的には、KCsB6 O10、
RbCsB6O10が挙げられ、RbCsB6 O10が特に
SHG活性に優れているため好ましい。
な非線形光学材料として具体的には、KCsB6 O10、
RbCsB6O10が挙げられ、RbCsB6 O10が特に
SHG活性に優れているため好ましい。
【0013】本発明の非線形光学材料は、従来公知のβ
−BaB2 O4 と同程度以上のSHG活性を示す。この
ような本発明の非線形光学材料は、たとえば、(a)カ
リウムまたはルビジウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、
(b)セシウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、(c)ホウ
酸または無水ホウ酸とを出発原料として結晶を成長させ
ることにより製造される。
−BaB2 O4 と同程度以上のSHG活性を示す。この
ような本発明の非線形光学材料は、たとえば、(a)カ
リウムまたはルビジウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、
(b)セシウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、(c)ホウ
酸または無水ホウ酸とを出発原料として結晶を成長させ
ることにより製造される。
【0014】(a)カリウムまたはルビジウムの炭酸塩
またはホウ酸塩としては、K2 CO 3 、Rb2 CO3 、
K2 B4 O7 、Rb2 B2 O4 などが挙げられ、Rb2
CO 3 が好ましい。
またはホウ酸塩としては、K2 CO 3 、Rb2 CO3 、
K2 B4 O7 、Rb2 B2 O4 などが挙げられ、Rb2
CO 3 が好ましい。
【0015】(b)セシウムの炭酸塩またはホウ酸塩と
しては、Cs2 CO3 、Cs2 B2O4 などが挙げら
れ、Cs2 CO3 が好ましい。 (c)ホウ酸または無水ホウ酸としては、無水ホウ酸
(B2 O3 )が好ましい。
しては、Cs2 CO3 、Cs2 B2O4 などが挙げら
れ、Cs2 CO3 が好ましい。 (c)ホウ酸または無水ホウ酸としては、無水ホウ酸
(B2 O3 )が好ましい。
【0016】本発明では、上記(a)カリウムまたはル
ビジウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、(b)セシウムの
炭酸塩またはホウ酸塩と、(c)ホウ酸または無水ホウ
酸との混合粉若しくは混合粉のをプレス成形した圧粉
体、または混合粉焼成した焼成体若しくは混合粉をプレ
ス成形した圧粉体を焼成した焼成体を用い結晶を製造す
る。
ビジウムの炭酸塩またはホウ酸塩と、(b)セシウムの
炭酸塩またはホウ酸塩と、(c)ホウ酸または無水ホウ
酸との混合粉若しくは混合粉のをプレス成形した圧粉
体、または混合粉焼成した焼成体若しくは混合粉をプレ
ス成形した圧粉体を焼成した焼成体を用い結晶を製造す
る。
【0017】結晶を製造する方法としては、たとえばC
Z(チョクラルスキー)法、TSSG(TOP SEEDED SOL
UTION GROWTH)法などの融液固化法が挙げられる。本発
明の非線形光学材料の製造方法は、従来公知の非線形光
学材料と同程度のSHG活性を示す非線形光学材料を容
易に製造することができる。
Z(チョクラルスキー)法、TSSG(TOP SEEDED SOL
UTION GROWTH)法などの融液固化法が挙げられる。本発
明の非線形光学材料の製造方法は、従来公知の非線形光
学材料と同程度のSHG活性を示す非線形光学材料を容
易に製造することができる。
【0018】本発明の非線形光学材料は、たとえば波長
変換を利用した短波長レーザーや各種の非線形光学素子
に応用が可能である。本発明の非線形光学材料を単結晶
化すれば、基本波長の光をこの単結晶に入射し、単結晶
の中で変換された高調波光を取り出すことによって単波
長光源として利用できる。
変換を利用した短波長レーザーや各種の非線形光学素子
に応用が可能である。本発明の非線形光学材料を単結晶
化すれば、基本波長の光をこの単結晶に入射し、単結晶
の中で変換された高調波光を取り出すことによって単波
長光源として利用できる。
【0019】また、本発明の非線形光学材料を焼結して
多結晶体のセラミック体にすれば、可視領域よりも長い
波長のレーザー光をこのセラミックス体に照射すること
により可視化できる。これは例えば、YAGを用いた
1.06μmの大出力レーザー光をこのセラミックス体
に照射すると0.53μmの可視光となり、大出力レー
ザー光のビーム形状や強度分布などのビーム性状を見る
ことができる。
多結晶体のセラミック体にすれば、可視領域よりも長い
波長のレーザー光をこのセラミックス体に照射すること
により可視化できる。これは例えば、YAGを用いた
1.06μmの大出力レーザー光をこのセラミックス体
に照射すると0.53μmの可視光となり、大出力レー
ザー光のビーム形状や強度分布などのビーム性状を見る
ことができる。
【0020】
【発明の効果】本発明の非線形光学材料は、従来公知の
β−BaB2 O4 と同程度以上のSHG活性を示す。
β−BaB2 O4 と同程度以上のSHG活性を示す。
【0021】本発明の非線形光学材料の製造方法は、従
来公知の非線形光学材料と同程度以上のSHG活性を示
す非線形光学材料を容易に製造することができる。
来公知の非線形光学材料と同程度以上のSHG活性を示
す非線形光学材料を容易に製造することができる。
【0022】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
【0023】
【実施例1】炭酸ルビジウム(Rb2 CO3 )と炭酸セ
シウム(Cs2 CO3 )と無水ホウ酸(B2 O3 )とを
モル比で1:1:6となるように秤量し、混合したもの
をプレス成形してペレットを作製した。このペレットを
700℃で10時間焼成した後、粉砕し、再度プレス成
形してペレットを作製し、700℃で25時間焼成し
た。
シウム(Cs2 CO3 )と無水ホウ酸(B2 O3 )とを
モル比で1:1:6となるように秤量し、混合したもの
をプレス成形してペレットを作製した。このペレットを
700℃で10時間焼成した後、粉砕し、再度プレス成
形してペレットを作製し、700℃で25時間焼成し
た。
【0024】得られたペレットのDTA測定と粉末X線
回折測定を行った結果、該ペッレットは単一相であり、
融点が766℃であることがわかった。また1.06μ
mのレーザーにより粉末SHG強度を調べると0.53
μmのスペクトルが観測され、β−BaB2 O4 と同程
度以上のSHG活性を示した。
回折測定を行った結果、該ペッレットは単一相であり、
融点が766℃であることがわかった。また1.06μ
mのレーザーにより粉末SHG強度を調べると0.53
μmのスペクトルが観測され、β−BaB2 O4 と同程
度以上のSHG活性を示した。
【0025】
【実施例2】炭酸ルビジウム(Rb2 CO3 )と炭酸セ
シウム(Cs2 CO3 )と無水ホウ酸(B2 O3 )とを
モル比で1:1:6となるように秤量し、混合したもの
をプレス成形してペレットを作製した。このペレットを
700℃で10時間焼成した後、粉砕し、再度プレス成
形してペレットを作製し、700℃で25時間焼成し
た。得られたペレットを白金坩堝に充填して、750℃
で加熱溶融した後、白金線をメルト表面に接し、緩やか
に温度を下げて結晶を白金線に析出させた。生成した析
出物は、白色で部分的に透明な数mm角の結晶からなる
多結晶体状態であった。
シウム(Cs2 CO3 )と無水ホウ酸(B2 O3 )とを
モル比で1:1:6となるように秤量し、混合したもの
をプレス成形してペレットを作製した。このペレットを
700℃で10時間焼成した後、粉砕し、再度プレス成
形してペレットを作製し、700℃で25時間焼成し
た。得られたペレットを白金坩堝に充填して、750℃
で加熱溶融した後、白金線をメルト表面に接し、緩やか
に温度を下げて結晶を白金線に析出させた。生成した析
出物は、白色で部分的に透明な数mm角の結晶からなる
多結晶体状態であった。
【0026】析出物のDTA測定と粉末X線回折測定を
行った結果、該析出物は単一相であり、融点が766℃
であることがわかった。また該析出物に1.06μmの
レーザーを照射したところ、0.53μmの緑色光を発
生した。
行った結果、該析出物は単一相であり、融点が766℃
であることがわかった。また該析出物に1.06μmの
レーザーを照射したところ、0.53μmの緑色光を発
生した。
【0027】
【実施例3】炭酸カリウム(K2 CO3 )と炭酸セシウ
ム(Cs2 CO3 )と無水ホウ酸(B2 O3 )とをモル
比で1:1:6となるように秤量し、混合したものをプ
レス成形してペレットを作製した。このペレットを68
0℃で10時間焼成した後、粉砕し、再度プレス成形し
てペレットを作製し、680℃で25時間焼成した。
ム(Cs2 CO3 )と無水ホウ酸(B2 O3 )とをモル
比で1:1:6となるように秤量し、混合したものをプ
レス成形してペレットを作製した。このペレットを68
0℃で10時間焼成した後、粉砕し、再度プレス成形し
てペレットを作製し、680℃で25時間焼成した。
【0028】得られたペレットのDTA測定と粉末X線
回折測定を行った結果、該ペッレットは単一相であり、
融点が710℃であることがわかった。また1.06μ
mのレーザーにより粉末SHG強度を調べると0.53
μmのスペクトルが観測され、β−BaB2 O4 と同程
度以上のSHG活性を示した。
回折測定を行った結果、該ペッレットは単一相であり、
融点が710℃であることがわかった。また1.06μ
mのレーザーにより粉末SHG強度を調べると0.53
μmのスペクトルが観測され、β−BaB2 O4 と同程
度以上のSHG活性を示した。
【0029】
【実施例4】炭酸カリウム(K2 CO3 )と炭酸セシウ
ム(Cs2 CO3 )と無水ホウ酸(B2 O3 )とをモル
比で1:1:6となるように秤量し、混合したものをプ
レス成形してペレットを作製した。このペレットを68
0℃で10時間焼成した後、粉砕し、再度プレス成形し
てペレットを作製し、680℃で25時間焼成した。得
られたペレットを白金坩堝に充填して、800℃で加熱
溶融した後、白金線をメルト表面に接し、緩やかに温度
を下げて結晶を白金線に析出させた。生成した析出物
は、白色で部分的に透明な数mm角の結晶からなる多結
晶体状態であった。
ム(Cs2 CO3 )と無水ホウ酸(B2 O3 )とをモル
比で1:1:6となるように秤量し、混合したものをプ
レス成形してペレットを作製した。このペレットを68
0℃で10時間焼成した後、粉砕し、再度プレス成形し
てペレットを作製し、680℃で25時間焼成した。得
られたペレットを白金坩堝に充填して、800℃で加熱
溶融した後、白金線をメルト表面に接し、緩やかに温度
を下げて結晶を白金線に析出させた。生成した析出物
は、白色で部分的に透明な数mm角の結晶からなる多結
晶体状態であった。
【0030】析出物のDTA測定と粉末X線回折測定を
行った結果、該析出物は単一相であり、融点が710℃
であることがわかった。また該析出物に1.06μmの
レーザーを照射したところ、0.53μmの緑色光を発
生した。
行った結果、該析出物は単一相であり、融点が710℃
であることがわかった。また該析出物に1.06μmの
レーザーを照射したところ、0.53μmの緑色光を発
生した。
Claims (5)
- 【請求項1】 次式で表されることを特徴とする非線形
光学材料; XCsB6 O10 (式中、Xはカリウムまたはルビジウムを示す) - 【請求項2】(a)カリウムまたはルビジウムの炭酸塩
またはホウ酸塩と、(b)セシウムの炭酸塩またはホウ
酸塩と、(c)ホウ酸または無水ホウ酸とを出発原料と
して結晶を成長させることを特徴とする請求項1に記載
の非線形光学材料の製造方法。 - 【請求項3】(a)カリウムまたはルビジウムの炭酸塩
またはホウ酸塩と、(b)セシウムの炭酸塩またはホウ
酸塩と、(c)ホウ酸または無水ホウ酸との混合粉また
は混合粉の圧粉体を用い、融液固化法により結晶を成長
させることを特徴とする請求項2に記載の非線形光学材
料の製造方法。 - 【請求項4】(a)カリウムまたはルビジウムの炭酸塩
またはホウ酸塩と、(b)セシウムの炭酸塩またはホウ
酸塩と、(c)ホウ酸または無水ホウ酸との混合粉を焼
成した焼成体または混合粉の圧粉体を焼成した焼成体を
用い、融液固化法により結晶を成長させることを特徴と
する請求項2に記載の非線形光学材料の製造方法。 - 【請求項5】(a)カリウムまたはルビジウムの炭酸塩
またはホウ酸塩が、K2 CO3 、K2B4 O7 、Rb2
CO3 またはRb2 B4 O7 のいずれかであり、(b)
セシウムの炭酸塩またはホウ酸塩が、Cs2 CO3 また
はCs2 B4 O7のいずれかであり、(c)ホウ酸また
は無水ホウ酸がH3 BO3 またはB2 O3 である請求項
2〜4のいずれかに記載の非線形光学材料の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17920195A JP3763423B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 非線形光学材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17920195A JP3763423B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 非線形光学材料およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0933964A true JPH0933964A (ja) | 1997-02-07 |
JP3763423B2 JP3763423B2 (ja) | 2006-04-05 |
Family
ID=16061701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17920195A Expired - Fee Related JP3763423B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 非線形光学材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3763423B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7588743B2 (en) * | 2004-06-25 | 2009-09-15 | Technical Institute Of Physics And Chemistry, Chinese Academy Of Sciences | Cesium-rubidium-borate nonlinear optical crystal and its growth method and applications |
CN102071465A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-05-25 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 大尺寸非线性光学晶体水合硼酸钾、其制备方法及应用 |
WO2012019418A1 (zh) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 氯硼酸钾非线性光学晶体及制备方法和用途 |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP17920195A patent/JP3763423B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7588743B2 (en) * | 2004-06-25 | 2009-09-15 | Technical Institute Of Physics And Chemistry, Chinese Academy Of Sciences | Cesium-rubidium-borate nonlinear optical crystal and its growth method and applications |
WO2012019418A1 (zh) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 氯硼酸钾非线性光学晶体及制备方法和用途 |
US8730563B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-05-20 | The Xinjiang Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences | Potassium chloroborate nonlinear optical crystal, preparation method and use thereof |
CN102071465A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-05-25 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 大尺寸非线性光学晶体水合硼酸钾、其制备方法及应用 |
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---|---|
JP3763423B2 (ja) | 2006-04-05 |
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