[发明专利]氟锗酸钪铷锂非线性光学晶体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种氟锗酸钪铷锂化合物和氟锗酸钪铷锂非线性光学晶体。氟锗酸钪铷锂非线性光学晶体具有非中心对称结构，属于三方晶系，可采用助熔剂法或水热法制备出高质量、大尺寸的晶体。该晶体具有大的非线性光学效应，约为KDP晶体的2～3倍；同时该晶体具有对称性高、透光范围宽，物化性能稳定，机械性能好，不易碎和潮解，易于切割、抛光加工和保存等优点，在制备激光非线性光学复合功能器件和制备压电器件方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及非线性光学晶体技术领域。更具体地，涉及一种氟锗酸钪铷锂非线性光学晶体及其制备方法和应用。

背景技术

随着激光技术的发展，不同波长的激光在医疗、通信、光刻及激光加工等国计民生不同领域都有重大需求。非线性光学晶体是对于激光强电场显示二次以上非线性光学效应的晶体，可用来对激光波长进行变频，改变激光束输出波长，从而扩展激光器的可调谐范围，在激光技术领域具有重要应用价值。

非线性光学晶体具有的非线性光学效应包括倍频效应、差频、和频等频率变换效应。倍频就是激光技术中经常应用到的一种改变激光束输出波长的方法。它通常采用一块专门的非线性光学晶体，置于激光束前面来改变激光束输出波长。目前应用于常用的非线性光学晶体材料主要有用于可见和紫外波段的磷酸盐类包括KDP(KH₂PO₄)和KTP(KTiOPO₄)等，用于可见、紫外和深紫外波段的硼酸盐类包括BBO(β-BaB₂O₄)、LBO(LiB₃O₅)晶体和KBBF(KBe₂BO₃F₂)等，以及用于中远红外波段的硫化物、硒化物和磷化物类AGS(AgGaS₂)、AGSe(AgGaSe₂)和ZGP(ZnGeP₂)等。

从晶体学的角度来讲，优秀的非线性光学晶体材料的空间群是非中心对称的，且具有适中的折射率从而能够实现相位匹配，大的倍频系数和宽的透过范围。然而满足条件的优秀非线性光学晶体却非常少，因此，需要提供一种新的具有优异性能的非线性光学晶体。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种氟锗酸钪铷锂化合物。

本发明的第二个目的在于提供一种氟锗酸钪铷锂化合物的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种氟锗酸钪铷锂非线性光学晶体。

本发明的第四个目的在于提供一种氟锗酸钪铷锂非线性光学晶体的制备方法。

本发明的第五个目的在于提供一种氟锗酸钪铷锂非线性光学晶体的应用。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种氟锗酸钪铷锂化合物，所述氟锗酸钪铷锂化合物的化学式为Rb₁₀Li₃Sc₄Ge₁₂O₃₆F。

一种氟锗酸钪铷锂化合物的制备方法，包括如下步骤：

将含Rb化合物、含Li化合物、含Sc化合物、含Ge化合物和含F化合物研磨，以10-50℃/h匀速升温速率升加热至500-600℃保温24-72h，冷却至室温后重新研磨并混匀，再于650-850℃保温24-72h，降温后即得；

所述含Rb化合物、含Li化合物、含Sc化合物、含Ge化合物和含F化合物中的Rb、Li、Sc、Ge和F元素的摩尔比为10:3:4:12:1。