專利名稱:非線性光學晶體硼鈮酸鉀及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發明屬于光電子材料技術領域：
，特別是涉及作為激光器中的非線性光學晶體。
背景技術：
非線性光學晶體材料是激光技術中廣泛使用的一種晶體材料，它主要用于對激光波長進行變頻，擴展激光器的可調諧頻率范圍。目前，得到廣泛應用的主要是倍頻、差頻、和頻等技術，它通常采用一塊專門的非線性光學晶體，置于激光束前面來改變激光束輸出波長。
經過幾十年來各國科學家的努力，目前已發現了許多的非線性光學晶體，并有一些非線性光學晶體得到了實際應用，如KDP、KTP、LBO、BBO、LiNbO3等，但因各種原因，尚未得到各波段均適用的非線性光學晶體，因此各國科學家仍舊在極力關注著各類新型非線性光學晶體的探索和研究。

發明內容本發明的目的就在于研制一種新的非線性光學晶體，它具有較大的非線性光學系數，能適用于可見光和近紅外光區域的變頻材料。
由于KNbB2O6為非同成分熔化，因此它必須采用助熔劑方法生長。我們經過實驗找到了生長KNbB2O6晶體的較理想的助熔劑K2MoO4-KF(10∶1mole)，并生長出了較高光學質量的KNbB2O6晶體。
具體的化學反應式如下K2CO3+Nb2O5+4H3BO3＝2KNbB2O6+6H2O↑+CO2↑K2CO3+MoO3＝K2MoO4+CO2↑
所用的原料純度及廠家如下
助熔劑方法生長非線性光學晶體硼鈮酸鉀，其主要生長條件如下所用助熔劑為K2MoO4-KF(10∶1mole)，其mole比為KNbB2O6∶K2MoO4-KF＝(65-80％)∶(35-20％)，生長溫度1150～1000℃、降溫速率0.5～5℃/天、晶體轉速5～35轉/分鐘。。
將生長出的KNbB2O6晶體，在四圓衍射儀上進行了衍射數據的收集，結構分析表明，該晶體的分子式為KNbB2O6，空間群為Pn11，單胞參數為a＝31.232(3)，b＝7.317(3)，c＝9.214(3)，Z＝8。對該晶體進行了非線性光學系數、透光范圍等物化性能方面的分析測試，結果表明KNbB2O6晶體的非線性光學系數為KDP晶體的7倍，其透過波段為300-3200nm。
KNbB2O6晶體在非線性光學系數、透光范圍等物化性能方面均具有較理想的數值，且其易于生長出較好光學質量的晶體，生長成本低。因此，KNbB2O6晶體有望成為一個好的非線性光學晶體，適用于可見光和近紅外光區域激光的變頻，并得到實際應用。
具體實施方式生長原料為KNbB2O6∶(K2MoO4-KF)＝75∶25(mole比)。采用熔鹽頂部籽晶法，在φ65×50mm3的鉑坩鍋中，加入生長原料，升溫至1200℃，恒溫20小時，降溫至1130℃，用1.3×1.5×8mm的籽晶進行生長，降溫速率為第一周0.5℃/天、第二、三周1℃/天、以后2℃/天，晶轉為20轉/分鐘，經過45天的生長，獲得尺寸為25×28×20mm3的較好光學質量的KNbB2O6晶體。
權利要求
1.一種非線性光學晶體硼鈮酸鉀，其特征在于該晶體的分子式為KNbB2O6，空間群為Pn11，單胞參數為a＝31.232(3)，b＝7.317(3)，c＝9.214(3)，Z＝8。
2.一種權利要求
1的非線性光學晶體硼鈮酸鉀的制備方法，其特征在于該晶體以熔鹽頂部籽晶法生長，所用助熔劑為K2MoO4-LiF(101mole)；熔體組分為KNbB2O6原料65-80％mole，助熔劑K2MoO4-LiF35-20％mole；晶體生長的參數為生長溫度1150～1000℃、降溫速率0.5～5℃/天、晶體轉速5～35轉/分鐘。
3.一種權利要求
1的非線性光學晶體硼鈮酸鉀的用途，其特征在于該晶體用于制成可見光到近紅外光區的諧波發生器件。
4.如權利要求
3所述的非線性光學晶體硼鈮酸鉀的用途，其特征在于該晶體用于制成從可見光到近紅外光區的光波導器件。
專利摘要
非線性光學晶體硼鈮酸鉀及其制備方法和用途，涉及人工晶體領域。以K
文檔編號C30B9/12GK1995489SQ200610000031
公開日2007年7月11日 申請日期2006年1月5日
發明者王國富, 林州斌, 張莉珍 申請人:中國科學院福建物質結構研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan