[发明专利]非线性光学晶体、非线性光学开关及其制备方法和使用方法

说明书

本发明公开了一种非线性光学晶体，所述非线性光学晶体的化学式为K_x(NH₄)_2‑xPO₃F，x选自大于0且小于2的任意整数或小数。本发明还公开了一种非线性光学开关，所述非线性光学开关的化学式为K_x(NH₄)_2‑xPO₃F，x选自大于等于0且小于等于0.3的任意整数或小数。本发明还公开了一种非线性光学晶体或非线性光学开关的制备方法，包括以下步骤：将(NH4)2PO3F、KOH及溶剂进行混合并搅拌得到混合溶液；蒸发去除所述混合溶液中的所述溶剂。本发明还公开了一种包含所述的非线性光学开关的固态激光装置、传感器、电光调制器或存储器。

技术领域

本发明涉及非线性开关技术领域，特别是涉及一种非线性光学晶体、非线性光学及其制备方法和使用方法。

背景技术

非线性光学物质如商用晶体BBO,LBO,KDP,AGS,ZnGeP₂等均是固态激光装置中必不可少的部分，而固态激光装置在超快光谱、医疗器材、信息处理等方面均有广泛应用。而非线性开关作为非线性光学领域的一个分支，在传感器、电光调制器、节能存储器等具备强大的潜在价值。非线性光学物质材料指的是在某种外界影响下(如：光、热等)，能够在“开”“关”状态之间切换。对于非线性开关领域，基于光化学反应、氧化还原反应、质子化反应的液相研究已经取得了较大成就，然而液相却难以实际应用。

固态非线性开关通常具备优良的非线性光学性能，但是需要面对极大的挑战。对于有关之前研究的固态非线性开关性能，主要集中在高的非线性对比值、大的非线性系数、强稳定性方面，但是都仅仅能够在特定的温度范围内使用(通常指的是相转变温度)，这大大限制了固态非线性开光的应用。因此，设计合成性质优良的、适用温度范围广的固态非线性光学开关具有很大的实用价值，然而能够作为固态非线性开关的材料需要满足苛刻的条件，仍然是一个很大的挑战。

发明内容

基于此，有必要提供一种适用温度范围广的非线性光学晶体、非线性光学及其制备方法和使用方法。

一种非线性光学晶体，所述非线性光学晶体的化学式为K_x(NH₄)_2-xPO₃F，x选自大于0且小于2的任意整数或小数。

一种非线性光学开关，所述非线性光学开关的化学式为K_x(NH₄)_2-xPO₃F，x选自大于等于0且小于等于0.3的任意整数或小数。

在其中一个实施例中，x选自0、0.1、0.2或0.3。

在其中一个实施例中，所述非线性开关的相转变的动力来源于K_x(NH₄)_2-xPO₃F内部氢键网络结构的重新排列。

一种所述的非线性光学开关的使用方法，通过温度调控所述非线性光学开关的开启或关闭，当温度高于所述非线性光学开关的相转变温度时，有非线性信号，所述非线性开关开启，当温度低于所述非线性光学开关的相转变温度时，没有非线性信号，所述非线性开关关闭。

在其中一个实施例中，所述非线性开关的开启或关闭具有可逆性。

在其中一个实施例中，x值不同，所述非线性光学开关的相转变温度不同。

在其中一个实施例中，0≤x≤0.3时，所述非线性光学开关的相转变温度的温度范围为270K～150K，在270K～150K的温度范围内控制所述非线性光学开关的开启或关闭。

一种所述的非线性光学晶体或所述的非线性光学开关的制备方法，包括以下步骤：