[发明专利]化合物磷酸钼钾和磷酸钼钾非线性光学晶体及制备方法和用途

说明书

化合物磷酸钼钾和磷酸钼钾非线性光学晶体及制备方法和用途，化合物磷酸钼钾及磷酸钼钾非线性光学晶体化学式均为K₄Mo₅P₂O₂₂，晶体属正交晶系，空间群C222₁，晶胞参数为分子量262.51，其粉末倍频效应约为1倍KDP(KH₂PO₄)。化合物磷酸钼钾采用固相反应法合成，磷酸钼钾非线性光学晶体采用高温熔液法或者提拉法生长，该磷酸钼钾非线性光学晶体机械硬度大，易于切割、抛光加工和保存，在制备倍频发生器、上频率转换器、下频率转换器或光参量振荡器等非线性光学器件中得到广泛应用。

技术领域

本发明涉及化学式为K₄Mo₅P₂O₂₂的化合物磷酸钼钾及磷酸钼钾非线性光学晶体，晶体的制备方法和利用该晶体制作的非线性光学器件。

背景技术

探索频率系数大，转换效率高，化学稳定性好、透过波段宽、光损伤阈值大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、KB₃O₅(LBO)晶体、CsB₃O₅(CBO)晶体、CsKB₆O₁₀(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。

磷酸盐作为荧光基质材料也是研究的热点之一。从可见波段到紫外波段，由于其优异的发光性能和宽泛的激发波段，磷酸盐基质材料在彩色等离子体平板显示器和白光发光二极管方面具有应用价值。关于稀土离子激活的磷酸盐荧光材料有BiPO₄、Na₃GdP₂O₈、Ba₃LaNa(PO₄)₃F、Ca₉Y(PO₄)₇、KSrPO₄等等，而碱金属阳离子(K)引入到磷酸盐中，没有d-d的电子跃迁，是紫外区域透射的理想选择。因此，碱金属磷酸盐的合成将是设计大倍频效应紫外非线性光学材料的有效手段。

发明内容

本发明目的在于提供化合物磷酸钼钾及磷酸钼钾非线性光学晶体，化学式均为K₄Mo₅P₂O₂₂；

本发明另一目的在于提供采用固相反应法合成化合物磷酸钼钾及高温熔液法或者提拉法生长磷酸钼钾非线性光学晶体的制备方法；

本发明再一个目的是提供磷酸钼钾非线性光学器件的用途，用于制备倍频发生器、上或下频率转换器或光参量振荡器。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的化合物磷酸钼钾，其化学式为K₄Mo₅P₂O₂₂；制备过程包括：将含钾化合物、含钼化合物、含磷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，制得化合物磷酸钼钾；

所述含钾化合物包括有氢氧化钾、氧化钾、钾盐中的至少一种；钾盐包括氯化钾、溴化钾、硝酸钾、草酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硫酸钾中的至少一种；