[发明专利]氟硼酸铝铷非线性光学晶体及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种氟硼酸铝铷非线性光学晶体，其特征在于，其化学式为RbAlB₃O₆F，其晶体结构属于正交晶系，空间群为Pna2₁，晶胞参数为a =22.403（4）Å，b = 12.311（2）Å，c =7.2051（13）Å，α = β = γ = 90°，单胞体积为1987.1（6）ų。

2.权利要求1所述非线性光学晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、按照化学式的摩尔比分别称取含有Rb、Al、B、O和F的化合物为原料；

b、将原料混合研磨后置于马弗炉中，升温至400~500℃后，预烧1~5h，冷却至室温，取出研磨；然后在450~650℃下烧结24~96h，冷却至室温即得氟硼酸铝铷多晶粉末；

c、采用提拉法或泡生法生长晶体的步骤为：

c-1、将氟硼酸铝铷多晶粉末装入铂金坩埚，然后置于晶体炉中，升温至550~800℃，恒温5-48h，至原料完全熔化均匀，之后迅速降温至凝固点以上0.5~2℃，得到熔体；其中，所述凝固点为598℃；

c-2、将籽晶固定在籽晶杆的下端并与熔体液面接触，预热1~10min后降温至凝固点或低于凝固点0.1~1℃，开始进行晶体生长；

c-3、通过晶体生长控制仪施加0.1~10rpm的晶转，以0~10 mm/天的速度提拉籽晶，然后按0.1~5℃/天的速率缓慢降温，降温结束后将晶体提离液面，以10~30℃/h的速率降至室温，即得所述的氟硼酸铝铷非线性光学晶体；

采用高温熔盐法生长晶体的步骤为：

c-1、将氟硼铝酸铯铷多晶粉末与助熔剂装入铂金坩埚，然后置于晶体炉中，升温至550~800℃，恒温5~48h至原料完全熔化均匀，之后迅速降温至饱和点以上5~10℃，得到混合熔体，其中，所述饱和点温度范围600~610℃；

c-2、将籽晶固定在籽晶杆的下端并与混合熔体液面接触，预热1~10min后降温至饱和点，开始进行晶体生长；

c-3、通过晶体生长控制仪施加1~15rpm的晶转，然后按0.1~5℃/天的速率缓慢降温，降温结束后将晶体提离液面，以10~30℃/h的速率降至室温，即得所述的氟硼酸铝铷非线性光学晶体。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含Rb化合物原料为含铷的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、氟化物、硝酸盐或硼酸盐；含Al的化合物原料为含铝的氧化物、氢氧化物或氟化物；含B的化合物原料为H₃BO₃或B₂O₃；含F的化合物原料为RbF、RbBF₄、AlF₃或NH₄F。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述助熔剂为B₂O₃、H₃BO₃、RbF、AlF₃、(NH₄)₂AlF₆中的一种或两种以上的混合物，所述氟硼酸铝铷化合物和助熔剂的摩尔比为1∶0.3~3。

5.权利要求1所述氟硼酸铝铷非线性光学晶体的用途，其特征在于，所述晶体用于Nd：YAG激光器的2倍频、3倍频、4倍频、5倍频或6倍频谐波发生器。