[发明专利]化合物氟硼酸钾铯碘和氟硼酸钾铯碘非线性光学晶体及制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种化合物氟硼酸钾铯碘和氟硼酸钾铯碘非线性光学晶体及制备方法和用途，该化合物的化学式为Cssubgt;2/subgt;KBsubgt;8/subgt;Osubgt;12/subgt;Fsubgt;2/subgt;I，分子量为748.40，采用真空封管制成；该晶体化学式为Cssubgt;2/subgt;KBsubgt;8/subgt;Osubgt;12/subgt;Fsubgt;2/subgt;I，分子量为748.40，属于三方晶系，空间群为R32，单胞参数为a=6.5911(1)Å,b=6.5911(1)Å,c=30.6160(11)Å,Z=3；采用真空封管制备晶体，该晶体透光波段紫外透过截止边为200nm。非线性光学效应约为KDP的1倍，空间群R32。该方法制备简单，生长周期短，所使用的起始原料毒性低，对人体毒害小，物化性质稳定等优点。在倍频转换、光参量振荡器等非线性光学器件中可以得到广泛应用。

技术领域

本发明涉及一种氟硼酸钾铯碘Cs₂KB₈O₁₂F₂I非线性光学晶体及制备方法和用途。

背景技术

1960年T.M.Maiman研究成功了世界上第一台红宝石(Cr³⁺:Al₂O₃)脉冲激光器，自此激光在科研、工业、交通、国防和医疗卫生等方面发挥越来越重要的作用。1961年首次发现了晶体所产生的倍频效应。从此以后，非线性光学晶体研究得到飞速的发展。经过半个世纪的研究，已发现一系列性能优异的非线性光学晶体。可见光波段的代表性的非线性光学晶体有KTiOPO₄(KTP)，KH₂PO₄(KDP)等。在紫外波段，已经产业化的非线性光学晶体LiB₃O₅(LBO)、CsB₃O₅(CBO)、CsLiB₆O₁₀(CLBO)和BaB₂O₄(BBO)等。KBBF族晶体是我国在非线性光学晶体研究领域中，继发现BBO、LBO晶体后的第3个中国牌非线性光学晶体，对推动全固态深紫外激光源的发展和应用具有开拓性的作用，也充分证明我国在非线性光学晶体领域继续保持国际领先水平。

紫外波段的频率转换晶体：此类晶体主要集中在硼酸盐体系。由于B原子半径较小，电负性较大。与氧原子相连既可以构成BO₃平面三角形，又可以形成BO₄四面体。这两种不同的配位方式，以及不同的连接方式，使得硼酸盐体系有丰富的结构类型。

在之前的研究中，已有化合物氟硼酸铯钾和氟硼酸铯钾非线性光学晶体(专利申请号201710845730.5)，以及化合物氟硼酸铯铷和氟硼酸铯铷非线性光学晶体及制备方法和用途(专利申请号201710845438.3)两个相关专利。本发明与氟硼酸铯钾CsKB₈O₁₂F₂和氟硼酸铯铷CsRbB₈O₁₂F₂的主要区别在于，本发明所述的化合物属于三方晶系，空间群为R32，分子式和晶体结构完全不同。此外，制备工艺关键参数，晶体线性和非线性光学性能等均与前两者不同。该化合物不属于已知化合物的简单同构替换。

发明内容

本发明的目的是，提供一种化合物氟硼酸钾铯碘，该化合物的化学式为Cs₂KB₈O₁₂F₂I，分子量为748.40，采用真空封管制成