大尺寸硼酸钡铋非线性光学晶体及其制备方法

摘要

本发明涉及一种大尺寸硼酸钡铋非线性光学晶体，该晶体属正交晶系，空间群Pna21，分子式为BaBiBO4。该晶体是由硼酸钡铋与助熔剂Bi2O3、BaB2O4或的BaO和Bi2O3混合体系制成；该晶体非线性光学效应约为(KH2PO4)KDP的五倍；在200nm-3000nm波段范围内透明，具有1-100mm×1-100mm×1-100mm的大尺寸；本发明所述的晶体，具有制备速度快，操作简单，成本低，所制晶体尺寸大，透明，透光波段宽，机械性能好，不易碎裂，物化性质稳定，不潮解，易加工、保存；可作为制备倍频发生器、上或下频率转换器，光参量振荡器等非线性光学器件的用途。

主权项

一种大尺寸硼酸钡铋非线性光学晶体的制备方法，其特征在于按下列步骤进行：a、将硼酸钡铋化合物与助熔剂Bi2O3或BaB2O4或BaO和Bi2O3混合体系按比例混匀，加热至600℃‑1200℃，恒温1‑100小时，再冷却至饱和温度之上0.1‑30℃，得到含硼酸钡铋与助熔剂的混合熔体；b、或在制备硼酸钡铋化合物同时加入助熔剂Bi2O3或BaB2O4或BaO和Bi2O3混合体系按比例混匀，加热至600℃‑1200℃，恒温1‑100小时，再冷却至饱和温度之上0.1‑30℃，得到含硼酸钡铋与助熔剂的混合熔体，其中硼酸钡铋与助熔剂的摩尔比为1∶0.1‑3，BaO和Bi2O3混合体系的摩尔比为1∶1；c、将装在籽晶杆上的籽晶放入步骤a或b中的混合熔体中，同时以0‑100转/分的旋转速率旋转籽晶杆，冷却到饱和温度，然后以0.1‑5℃/天的速率缓慢降温，得到所需晶体，将晶体提离液面，以0.1‑100℃/小时的速率降至室温，即可得到具有1‑100mm×1‑100mm×1‑100mm的大尺寸硼酸钡铋非线性光学晶体。