一种硅酸铷非线性光学晶体的制备方法和用途

• 摘要：

  本发明涉及一种硅酸铷非线性光学晶体的制备方法和用途,该晶体分子式为Rb6Si10O23,分子量为1161.65,属正交晶系,空间群为Amm2,晶胞参数为:a=8.049(6)Å,b=16.227(13)Å,c=9.385(7)Å,Z=2,V=1225.8(16)Å3.采用熔体法中的提拉法或坩埚移动法生长晶体,获得具有厘米级的大尺寸硅酸铷非线性光学晶体,该晶体作为制备非线性光学器件倍频发生器的用途.该晶体具有生长速度快,生长过程操作简单,成本低,硬度高,物化性能稳定,透光波段宽,所制晶体尺寸大的优点.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN202010493030.6

• 申请日期：

  2020.06.03

• 公开/公告号：

  CN111501100A

• 公开/公告日：

  2020-08-07

• 发明人：

  潘世烈 黄述朝 杨云

• 申请人：

  中国科学院新疆理化技术研究所

• 主分类号：

  C30B28/02(2006.01),C,C30,C30B,C30B28

• 分类号：

  C30B28/02(2006.01),C30B15/00(2006.01),C30B11/00(2006.01),C30B29/34(2006.01),G02F1/355(2006.01),C,G,C30,G02,C30B,G02F,C30B28,C30B15,C30B11,C30B29,G02F1,C30B28/02,C30B15/00,C30B11/00,C30B29/34,G02F1/355

• 主权项：

  1.一种硅酸铷非线性光学晶体的制备方法,其特征在于该晶体分子式为Rb6Si10O23,分子量为1161.65,空间群为Amm2,晶胞参数为:a = 8.049(6) Å,b = 16.227(13) Å ,c =9.385(7) Å,Z = 2, V =1225.8(16) Å3,采用熔体法中的提拉法或坩埚移动法生长晶体,具体操作按下列步骤进行: a、将含Rb化合物和含Si化合物按摩尔比Rb:Si=6:10混合均匀,放入研钵中,仔细研磨,然后装入Φ100mm*100mm的开口刚玉坩埚中,将其压紧,放入马弗炉中,缓慢升温至700℃,恒温24小时,待冷却后取出坩埚,此时样品较疏松,接着取出样品重新研磨均匀,再置于坩埚中,在马弗炉内温度800℃,恒温48小时,将其取出,放入研钵中捣碎研磨,即得Rb6Si10O23多晶粉末,对该产物进行X射线分析,所得X射线谱图与成品Rb6Si10O23单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的,其中含铷的化合物为Rb2O、Rb2CO3、RbNO3、Rb2C2O4·H2O、RbOH、RbC2H3O2、RbF或RbCl;含硅化合物为H2SiO3、SiO2、H4SiO4、或H2Si2O5; b、将步骤a得到的Rb6Si10O23的多晶粉末在坩埚中加热至熔化,温度950-1200℃恒温1-100h,再降温至890-920℃,得到Rb6Si10O23熔体; c、将步骤b得到的Rb6Si10O23熔体以0.5-10℃/h的速率缓慢降温至室温,结晶获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶; d、采用提拉法在熔体表面或熔体中生长晶体:将步骤c籽晶固定在籽晶杆上,从顶部下籽晶与步骤b熔体表面接触,以0.1－10℃/天的速率或直接降温,降温至880-900℃,以0-100rpm的转速旋转籽晶杆或旋转坩埚,以0-15mm/h的速度向上提拉晶体,待单晶生长停止后,加大提拉速度,使晶体脱离熔体液面,以1-100℃/h的速率降至室温,然后缓慢从炉膛中取出晶体,即得到硅酸铷非线性光学晶体; 或利用坩埚移动法在熔体中生长晶体:将步骤c制备的籽晶放在坩埚底部,再将步骤a制备的Rb6Si10O23多晶粉末放入坩埚中,然后将铂金坩埚密封,将生长炉温度升至950-1000℃,恒温10-120小时,调整坩埚位置使籽晶微熔,然后以0.1-10 mm/天的速度降低坩埚,同时,保持生长温度不变,待生长结束后,再以5-20℃/h的速率快速降至室温,即得到Rb6Si10O23非线性光学晶体. 2.根据权利要求1所述的方法获得的硅酸铷非线性光学晶体在制备倍频发生器中的用途.