化合物磷鉬酸銣和磷鉬酸銣非線性光學(xué)晶體及制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種化合物磷鉬酸銣和磷鉬酸銣非線性光學(xué)晶體及制備方法和用途，該化合物的化學(xué)式為Rb4Mo5P2O22，采用固相法制備，磷鉬酸銣非線性光學(xué)晶體的化學(xué)式為Rb4Mo5P2O22，屬正交晶系，空間群為C2221，晶胞參數(shù)為：Z＝4，其粉末倍頻效應(yīng)為1倍KDP(KH2PO4)，紫外透光波段截止邊為300nm，該晶體生長過程具有操作簡單，成本低，所用的試劑為無機(jī)原料，毒性低，生長周期短，物化性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，適合于制作非線性光學(xué)器件，在倍頻轉(zhuǎn)換、光參量振蕩器等非線性光學(xué)器件中可以得到廣泛應(yīng)用。
【專利說明】化合物磷鉬酸銣和磷鉬酸銣非線性光學(xué)晶體及制備方法和
用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化合物磷鑰酸銣，化學(xué)式為Rb4Mo5P2O22和磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體及制備方法和該晶體制作的非線性光學(xué)器件用途。
【背景技術(shù)】
[0002]激光作為一種高強(qiáng)度、方向性好的相干單色光源廣泛的應(yīng)用于科研、工業(yè)、交通、國防和醫(yī)療衛(wèi)生等相關(guān)領(lǐng)域。然而目前的各種激光器直接輸出的激光波段有限，從紫外波段到紅外波段尚存有激光空白波段。由于激光發(fā)生機(jī)理的特殊性，不可能為每一個(gè)波長都尋找到一種實(shí)用的激光介質(zhì)。所以利用非線性光學(xué)晶體進(jìn)行變頻以獲得寬調(diào)諧的各種激光光源已成為激光技術(shù)發(fā)展的前沿課題。
[0003]非線性光學(xué)效應(yīng)起源于激光與介質(zhì)的相互作用。當(dāng)激光在具有非零二階極化率的介質(zhì)中傳播時(shí)，會產(chǎn)生倍頻、和頻、差頻、光參量放大等非線性光學(xué)效應(yīng)。非線性光學(xué)晶體材料已深入到激光技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)已成為激光變頻、電光調(diào)制和光折變晶體記憶和存儲等技術(shù)必不可少的晶體材料。目前主要的非線性光學(xué)材料有=KDP(KH2PO4)、BBO(^-BaB2O4)、LBO(LiB3O5)等，但由于各種原因，尚未得到各波段均適用的各種非線性光學(xué)晶體。
[0004]根據(jù)當(dāng)前無機(jī)非線性光學(xué)晶體材料發(fā)展情況，對新型無機(jī)非線性光學(xué)晶體不僅要求具有大的倍頻系數(shù)，而且還要求它的綜合性能參數(shù)好，同時(shí)易于生成優(yōu)質(zhì)大尺寸體塊晶體，這就需要進(jìn)行大量系統(tǒng)而深入的研究工作。探索高性能的新型非線性光學(xué)晶體材料是光電功能材料領(lǐng)域的重要課題，人們?nèi)栽诓粩嗵剿饕郧蟀l(fā)現(xiàn)性能更好的非線性光學(xué)晶體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于為解決應(yīng)用于全固態(tài)激光系統(tǒng)的非線性光學(xué)材料的需要，提供一種化合物磷鑰酸銣和磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體及制備方法和用途，該化合物的化學(xué)式為Rb4Mo5P2O22,采用固相反應(yīng)法，將含銣、含鉛、含硼和含磷的原料混合均勻后，加熱進(jìn)行固相反應(yīng)，獲得磷鑰酸銣的化合物，再將該化合物采用熔體法生長晶體，即可得到磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體。該化合物為具有厘米級大尺寸的正交晶系的非線性光學(xué)晶體，空間群為 C222i，晶胞參數(shù)為:a=6.5300(5) A, ?二 19.7834(18) A, c= 17.3451 (15)A, Z=4, V 二 2240.7(3) Λ3，其粉末倍頻效應(yīng)為I倍ιφρ(κη2ρο4)，紫外透光波段截止邊為300nm，適合于制作非線性光學(xué)器件。
[0006]本發(fā)明所述一種化合物磷鑰酸銣，該化合物的化學(xué)式為Rb4Mo5P2O22,分子量為1235.52，采用固相反應(yīng)法制備。
[0007]—種化合物磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體，該晶體的化學(xué)式為Rb4Mo5P2O22,分子量為1235.52，屬于正交晶系，空間群為C2221;晶胞參數(shù)為a = 6.5300 (5)Kb= 19.7834(18) K, c = 17.3451(15) A，z = 4，V = 2240.7(3) A3。
[0008]所述的化合物磷鑰酸銣及其非線性光學(xué)晶體的制備方法，采用固相反應(yīng)法及化合物熔體法生長晶體，具體操作按下列步驟進(jìn)行:
[0009]a、將含銣化合物、含鑰化合物和含磷化合物按摩爾比4: 5: 2稱取放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，裝入剛玉坩堝，放入馬弗爐中，緩慢升溫至400°C，恒溫12小時(shí)，盡量將氣體排干凈，待冷卻后取出坩堝，將樣品研磨均勻，再置于坩堝中，將馬弗爐升溫至500°C，恒溫48小時(shí)后將樣品取出，放入研缽中搗碎研磨即得磷鑰酸銣化合物單相多晶粉末，再對該多晶粉末進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與成品Rb4Mo5P2O22單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的；
[0010]b、將磷鑰酸銣化合物在坩堝中加熱到熔化，在溫度650_700°C恒溫4_15h，再降溫至530°C _540°C，得到磷鑰酸銣化合物熔體；
[0011]C、以溫度0.5-10oC /h的速率緩慢降溫至室溫，結(jié)晶獲得籽晶或在降溫中使用鉬絲懸掛法獲得小晶體作為籽晶；
[0012]d、在化合物熔體表面或熔體中生長晶體:將步驟c得到的籽晶固定在籽晶桿上，從晶體生長爐頂部下籽晶，使籽晶與磷鑰酸銣化合物熔體表面接觸或伸入至磷鑰酸銣化合物熔體中，降溫至510-520°C，恒溫或以溫度0.1-10°C /天的速率降溫，以O(shè)-1OOrpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以0-15mm/h的速度向上提拉生長晶體；
[0013]或?qū)⒉襟Eb化合物熔體直接降溫至510-520°C，再與固定在籽晶桿上的籽晶接觸，恒溫或以溫度0.l-10°c /天的 速率降溫，以O(shè)-1OOrpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以0_15mm/h的速度向上提拉生長晶體；
[0014]e、待晶體生長到所需尺度后，將晶體提離熔體表面，以溫度1-100°C /h的速率降至室溫，即可得到磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體。
[0015]步驟a 所述含銣的化合物為 Rb20、Rb2C03、RbNO3> Rb2C2O4.H2O, RbOH、RbC2H3O2,RbHCO3 或 RbF ;含鑰的化合物為 Mo03、H2MoO4.H2O, (NH4)2MoO4 或(NH4)2Mo2O7 ;含磷的化合物為 NH4H2PO4, (NH4)2HPO4 或 P2O5。
[0016]步驟d中制備晶體采用泡生法、提拉法或坩堝下降法制備Rb4Mo5P2O22晶體。
[0017]所述的磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體的用途，該晶體用于在制備倍頻發(fā)生器、上或下頻率轉(zhuǎn)換器或光參量振蕩器。
[0018]作為制備倍頻發(fā)生器、上或下頻率轉(zhuǎn)換器或光參量振蕩器包含至少一束入射電磁輻射通過至少一塊非線性光學(xué)晶體后產(chǎn)生至少一束頻率不同于入射電磁輻射的輸出輻射的裝置。
[0019]本發(fā)明所述的化合物磷鑰酸銣和磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體及制備方法和用途，原則上，采用一般化學(xué)合成方法都可以制備化合物Rb4Mo5P2O22，現(xiàn)優(yōu)選固相反應(yīng)法，即:將含銣、含鑰和含磷的原料按摩爾比4: 5: 2稱量混合均勻后，加熱進(jìn)行固相反應(yīng)，可獲得化學(xué)表達(dá)式為Rb4Mo5P2O22的化合物,化學(xué)反應(yīng)式為:
[0020](l)2Rb2C03+5Mo03+2NH4H2P04 = Rb4Mo5P2022+3H20 i +2C02 ? +2NH3 ?
[0021](2) 2Rb20+5Mo03+2NH4H2P04 = Rb4Mo5P2022+2NH3 丨 +3H20 ?
[0022](3) 2Rb20+5Mo03+P205 = Rb4Mo5P2O22
[0023](4) 2Rb2C03+5Mo03+P205 = Rb4Mo5P2022+2C02 個(gè)[0024](5) 4Rb0H+5Mo03+2NH4H2P04 = Rb4Mo5P2 022+2NH3 ? +5H20 ?
[0025](6) 4RbN03+5Mo03+P205 = Rb4Mo5P2 022+4N02 ? +O2 個(gè)
[0026](7) 4RbN03+5H2Mo04.H2CHP2O5 = Rb4Mo5P2022+4N02 ? +O2 ? +IOH2O ?
[0027](8) 4Rb2C03+5 (NH4) 2Mo207+4 (NH4) 2ΗΡ04 = 2Rb4Mo5P2 022+4C02 ? +18NH3 ? +IlH2O ?
[0028](9) 2Rb2C03+5 (NH4) 2Mo04+2NH4H2P04 = Rb4Mo5P2022 +2 C02 ? +12NH3 ? +8H20 ?
[0029](10) 2Rb2C204 *H20+5 (NH4) 2Mo04+2NH4H2P04 = Rb4Mo5P2022+2C02 ? +2C0 ? +12NH3 ? +10H2O ?
[0030]本發(fā)明所述的化合物磷鑰酸銣和磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體及制備方法和用途，其中化合物磷鑰酸銣為同成分熔融化合物，該化合物的晶體，其為正交晶系的非線性光學(xué)晶體，空間群為C2221;晶胞參數(shù)為:a= 6.5300(5)k,b= 19.7834(18) A, c = 17.3451(15) A, Z = 4，V 二 2240.7(3) A3，其粉末
倍頻效應(yīng)為I倍KDP (KH2PO4)。在生長Rb4Mo5P2O22單晶時(shí)，不會導(dǎo)致有雜質(zhì)離子進(jìn)入晶格，產(chǎn)品純度高，生長速度快，成本低，所獲晶體具有比較大的雙折射率，硬度較大，機(jī)械性能好，易于切割、拋光加工和保存，不易碎裂等優(yōu)點(diǎn)，適合于制作非線性光學(xué)器件。
[0031]本發(fā)明提供化合物磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體的制備方法，采用化合物熔體法生長晶體，可獲得尺寸為厘米級的Rb4Mo5P2O22單晶體；使用大尺寸坩堝，則可獲得相應(yīng)較大尺寸的單晶體，該晶體雙折射率大，擴(kuò)大了非線性晶體材料的研究領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明磷鑰`酸銣晶體的X-射線粉末衍射圖。
[0033]圖2為本發(fā)明磷鑰酸銣單晶結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖3為本發(fā)明制作的非線性光學(xué)器件的工作原理圖，其中包括⑴為激光器，(2)為全聚透鏡，(3)為磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體，(4)為分光棱鏡，(5)為濾波片，ω為折射光的頻率等于入射光頻率或是入射光頻率的2倍。
【具體實(shí)施方式】
[0035]實(shí)施例1:
[0036]按化學(xué)式:2Rb2C03+5Mo03+2NH4H2P04= Rb4Mo5P2022+3H20 丨 +2C02 丨 +2NH3 丨，采用固相反應(yīng)法合成磷鑰酸銣(Rb4Mo5P2O22)化合物:
[0037]根據(jù)反應(yīng)式比例稱取原料放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，將其放入Φ 400mm X 400mm的開口剛玉坩堝中，壓緊，放入馬弗爐中，緩慢升溫至400 V，恒溫24小時(shí)，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，接著取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)于溫度500°C恒溫48小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨即得Rb4Mo5P2O22化合物，對該產(chǎn)物進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與Rb4Mo5P2O22單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的；
[0038]在熔體中采用提拉法制備Rb4Mo5P2O22晶體:
[0039]將合成的Rb4Mo5P2O22化合物裝入Φ IOOmmX IOOmm的開口鉬坩堝中，再將坩堝放入晶體生長爐中，升溫至700°C，恒溫15小時(shí)后，降溫至530°C，得到磷鑰酸銣化合物熔體；
[0040]以溫度0.5°C /h的速率緩慢降溫至室溫，結(jié)晶獲得籽晶；[0041]將固定在籽晶桿下端的Rb4Mo5P2O22籽晶從爐頂部小孔導(dǎo)入坩堝，使籽晶與磷鑰酸銣化合物熔體液面接觸，降溫至510°C，以溫度1°C /天的速率降溫，以50rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以15mm/h的速度向上提拉生長晶體；
[0042]結(jié)束生長時(shí)加大提拉速度，待晶體生長到所需尺度后，使晶體脫離熔體液面，以溫度50°C /h的速率降至室溫，然后緩慢地從爐膛中取出晶體，獲得尺寸為36mmX 34mmX 30mm的 Rb4Mo5P2O22 晶體。
[0043]按實(shí)施例1 所述方法，反應(yīng)式 4RbN03+5Mo03+P205 = Rb4Mo5P2 022+4N02| +O2|合成Rb4Mo5P2O22化合物，亦可獲得Rb4Mo5P2O22晶體。
[0044]實(shí)施例2:
[0045]按反應(yīng)式2Rb20+5Mo03+P205 = Rb4Mo5P2O22合成Rb4Mo5P2O22化合物，具體操作步驟依據(jù)實(shí)施例1進(jìn)行；
[0046]采用提拉法制備Rb4Mo5P2O22晶體
[0047]將合成的Rb4Mo5P2O22化合物放入Φ90mmX 90mm的開口鉬坩堝中，再將坩堝放入晶體生長爐中，升溫至650°C，恒溫10小時(shí)后，降溫至540°C，得到磷鑰酸銣化合物熔體；
[0048]以溫度0.5°C /h的速率緩慢降溫至室溫，結(jié)晶獲得籽晶；
[0049]將Rb4Mo5P2O2Jf晶用鉬絲固定在籽晶桿下端，從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩堝，使籽晶與磷鑰酸銣化合物熔體液面接觸，降溫至510°C，以溫度1°C /天的速率降溫，以20rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以0.lmm/h的速度向上提拉生長晶體；
[0050]結(jié)束生長時(shí)加大提拉速度，待晶體生長到所需尺度后，使晶體脫離熔體液面，以溫度40°C /h的速率降至室溫，然后緩慢地從爐膛中取出晶體，獲得尺寸為60mmX40mmX25mm的 Rb4Mo5P2O22 單晶。
[0051 ]按實(shí)施例 2 所述方法，反應(yīng)式 2Rb20+5Mo03+2NH4H2P04 = Rb4Mo5P2022+2NH3 丨 +3Η20 |合成Rb4Mo5P2O22化合物，亦可獲得Rb4Mo5P2O22晶體。
[0052]實(shí)施例3:
[0053]按反應(yīng)式2Rb2C03+5(NH4)2Mo04+2NH4H2P04 = Rb4Mo5P2022+2C02 ? +12ΝΗ3 ? +8Η20 |合成Rb4Mo5P2O22化合物，具體操作步驟依據(jù)實(shí)施例1進(jìn)行；
[0054]采用泡生法制備Rb4Mo5P2O22晶體
[0055]將合成的Rb4Mo5P2O22化合物放入Φ80mmX 80mm的開口鉬坩堝中，再將坩堝放入晶體生長爐中，升溫至650°C，恒溫4小時(shí)后，降溫至520°C，得到磷鑰酸銣化合物熔體；
[0056]以溫度1°C /h的速率緩慢降溫至室溫，在降溫中使用鉬絲懸掛法獲得小晶體作為桿晶；
[0057]將Rb4Mo5P2O2Ji晶用鉬絲固定在籽晶桿下端，從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩禍，使籽晶與磷鑰酸銣化合物熔體液面接觸，降溫至515°C，以溫度10°C /天的速率降溫，以IOOrpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，不向上提拉生長晶體；
[0058]待晶體生長到所需尺度后，將晶體提離熔體液面，以溫度100°C /h的速率降至室溫，然后緩慢地從爐膛中取出晶體，獲得尺寸為0 20mmX20mmX35mm的Rb4Mo5P2O22晶體。
[0059]按實(shí)施例3 所述方法，反應(yīng)式 4Rb2C03+5 (NH4) 2Mo207+4 (NH4)2HPO4 =2Rb4Mo5P2022+4C02 | +18ΝΗ3 | +1lH2O 丨合成 Rb4Mo5P2O22 化合物，亦可獲得 Rb4Mo5P2O22 晶體。
[0060]實(shí)施例4:[0061]按反應(yīng)式2Rb2C204.H20+5(NH4)2Mo04+2NH4H2P04 = Rb4Mo5P2022+2C02 ? +2C0 ? +12ΝΗ3? +IOH2O丨合成Rb4Mo5P2O22化合物，具體操作步驟依據(jù)實(shí)施例1進(jìn)行；
[0062]采用泡生法制備Rb4Mo5P2O22晶體
[0063]將合成的Rb4Mo5P2O22化合物放入Φ IOOmmX IOOmm的開口鉬坩堝中，再將坩堝放入晶體生長爐中，升溫至680°C，恒溫10小時(shí)后，降溫至530°C，得到磷鑰酸銣化合物熔體；
[0064]將Rb4Mo5P2O2Jf晶用鉬絲固定在籽晶桿下端，從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩禍，使籽晶浸入熔體中，降溫至510°C，恒溫，不旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以15mm/h的速度向上提拉生長晶體；[0065]結(jié)束生長時(shí)加大提拉速度，待晶體生長到所需尺度后，將晶體提離熔體液面，以溫度l°c /h的速率降至室溫，然后緩慢地從爐膛中取出晶體，獲得尺寸為Φ 50mmX 42mmX 14mm 的 Rb4Mo5P2O22 晶體。
[0066]實(shí)施例5:
[0067]按反應(yīng)式4RbN03+5Mo03+P205 = Rb4Mo5P2022+4N02 丨 +O2 丨合成 Rb4Mo5P2O22 化合物，具體操作步驟依據(jù)實(shí)施例1進(jìn)行；
[0068]采用泡生法制備Rb4Mo5P2O22晶體
[0069]將合成的Rb4Mo5P2O22化合物放入Φ80mmX 80mm的開口鉬坩堝中，再將坩堝放入晶體生長爐中，升溫至680°C，恒溫10小時(shí)后，得到Rb4Mo5P2O22熔體；
[0070]將熔體直接降溫至510°C，將Rb4Mo5P2O22籽晶用鉬絲固定在籽晶桿下端，從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩堝，使籽晶浸入熔體中，以0.1°C /天的速率降溫，不旋轉(zhuǎn)籽晶桿，不向上提拉晶體；
[0071]待晶體生長到所需尺度后，將晶體提離熔體液面，以溫度5°C /h的速率降至室溫，然后緩慢地從爐膛中取出晶體，獲得尺寸為Φ20πιπιΧ 18mmX 14m的Rb4Mo5P2O22晶體。
[0072]實(shí)施例6:
[0073]反應(yīng)式2Rb2C03+5Mo03+2NH4H2P04 = Rb4Mo5P2022+3H20 ? +2C02 ? +2NH3 ? 合成Rb4Mo5P2O22化合物，具體操作步驟依據(jù)實(shí)施例1進(jìn)行；
[0074]采用坩堝下降法制備Rb4Mo5P2O22晶體:
[0075]將合成的Rb4Mo5P2O22化合物裝入Φ IOmm的鉬坩堝中，坩堝底部帶圓錐形尖角，將籽晶置于坩堝底部，把坩堝放入豎直式加熱爐內(nèi)，升溫至原料完全熔化后，保持加熱功率恒定，以lmm/h的速度下降坩堝，使熔體自下而上凝固生成單晶，結(jié)晶完畢后以溫度20°C /h的速率降至室溫，緩慢從爐膛中取出坩堝，獲得尺寸為Φ IOmmX 25mm的Rb4Mo5P2O22單晶。
[0076]按實(shí)施例6 所述，反應(yīng)式 4RbN03+5Mo03+P205 = Rb4Mo5P2022+4N02 ? +O2 t 合成Rb4Mo5P2O22化合物，亦可獲得Rb4Mo5P2O22晶體。
[0077]實(shí)施例7:
[0078]將實(shí)施例1-6中所得的Rb4Mo5P2O22晶體，按附圖3所示安置在3的位置上，在室溫下，用調(diào)Q Nd: YAG激光器的1064nm輸出作光源，觀察到明顯的532nm倍頻綠光輸出，輸出強(qiáng)度約為同等條件KDP的2倍；圖3所示為，由調(diào)Q Nd = YAG激光器I發(fā)出波長為1064nm的紅外光束經(jīng)全聚透鏡2射入磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體，產(chǎn)生波長為532nm的綠色倍頻光，出射光束4含有波長為1064nm的紅外光和532nm的綠光，經(jīng)濾波片5濾去后得到波長為532nm的倍頻光。
【權(quán)利要求】
1.一種化合物磷鑰酸銣，其特征在于該化合物的化學(xué)式為Rb4Mo5P2O22，分子量為1235.52，采用固相反應(yīng)法制備。
2.一種化合物磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體，其特征在于該晶體的化學(xué)式為Rb4Mo5P2O22,分子量為1235.52，屬于正交晶系，空間群為C2221;晶胞參數(shù)為a = 6.5300(5) A, b = 19.7834(18) A，c 二 17.3451(15) A， Z = 4 ，V = 2240.7(3) A30
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物磷鑰酸銣及其非線性光學(xué)晶體的制備方法，其特征在于采用固相反應(yīng)法及化合物熔體法生長晶體，具體操作按下列步驟進(jìn)行: a、將含銣化合物、含鑰化合物和含磷化合物按摩爾比4: 5: 2稱取放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，裝入剛玉坩堝，放入馬弗爐中，緩慢升溫至400°C，恒溫12小時(shí)，盡量將氣體排干凈，待冷卻后取出坩堝，將樣品研磨均勻，再置于坩堝中，將馬弗爐升溫至500°C，恒溫48小時(shí)后將樣品取出，放入研缽中搗碎研磨即得磷鑰酸銣化合物單相多晶粉末，再對該多晶粉末進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與成品Rb4Mo5P2O22單晶研磨成粉末后的X射線譜圖是一致的； b、將磷鑰酸銣化合物在坩堝中加熱到熔化，在溫度650-700°C恒溫4-15h，再降溫至5300C _540°C，得到磷鑰酸銣化合物熔體； C、以溫度0.5-10°C /h的速率緩慢降溫至室溫，結(jié)晶獲得籽晶或在降溫中使用鉬絲懸掛法獲得小晶體作為籽晶； d、在化合物熔體表面或熔體中生長晶體:將步驟c得到的籽晶固定在籽晶桿上，從晶體生長爐頂部下籽晶，使籽晶與磷鑰酸銣化合物熔體表面接觸或伸入至磷鑰酸銣化合物熔體中，降溫至510-520°C，恒溫或以溫度0.1-10°C /天的速率降溫，以O(shè)-1OOrpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以0-15mm/h的速度向上提拉生長晶體； 或?qū)⒉襟Eb化合物熔體直接降溫至510-520°C，再與固定在籽晶桿上的籽晶接觸，恒溫或以溫度0.1-10°C /天的速率降溫，以O(shè)-1OOrpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以0_15mm/h的速度向上提拉生長晶體； e、待晶體生長到所需尺度后，將晶體提離熔體表面，以溫度1-100°C/h的速率降至室溫，即可得到磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟a所述含銣的化合物為Rb20、Rb2C03、RbNO3> Rb2C2O4.H2O, RbOH、RbC2H3O2' RbHCO3 或 RbF ;含鑰的化合物為 MoO3 > H2MoO4.H2O'(NH4)2MoO4 或(NH4)2Mo2O7 ;含磷的化合物為 NH4H2P04、(NH4)2HPO4 或 P205。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟d中制備晶體采用泡生法、提拉法或坩堝下降法制備Rb4Mo5P2O22晶體。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷鑰酸銣非線性光學(xué)晶體的用途，其特征在于該晶體用于在制備倍頻發(fā)生器、上或下頻率轉(zhuǎn)換器或光參量振蕩器。
【文檔編號】C30B29/22GK103628135SQ201210302050
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月23日
【發(fā)明者】潘世烈, 王穎 申請人:中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所