八水合偏硼酸锂非线性光学晶体及其制备方法和用途

摘要

本发明涉及一种具有厘米级的大尺寸八水合偏硼酸锂非线性光学晶体及制备方法和用途，该晶体分子式为：LiBO2·8H2O，属于三方晶系，空间群为P3，分子量为193.87。采用水溶液法，在3-30天内，通过缓慢挥发水分，得到晶体，选择质量较好的晶体作为籽晶，通过程序降温或恒温的方法即可得到具有厘米级的大尺寸八水合偏硼酸锂非线性光学晶体。该晶体非线性光学效应为KDP晶体的0.6倍，紫外吸收边为190nm以下。该晶体生长过程具有操作简单，成本低，所用的试剂为无机原料，毒性低，生长周期短，物化性质稳定等优点。本发明的非线性光学晶体在倍频转换、光参量振荡器等非线性光学器件中可以得到广泛应用。

主权项

1.一种具有厘米级的大尺寸八水合偏硼酸锂非线性光学晶体的制备方法，其特征在于该晶体分子式为：LiBO₂·8H₂O，属于三方晶系，空间群为P3，分子量为193.87，单胞参数为采用水溶液法制备晶体，具体操作按下列步骤进行：a、将LiOH或Li₂O溶解在去离子水中，加入H₃BO₃或B₂O₃，将不完全溶解的物质在25-50℃下置于超声波中处理60min，使其充分混合溶解，其中LiOH和H₃BO₃的摩尔比为1∶1；LiOH和B₂O₃的摩尔比为2∶1；Li₂O和H₃BO₃的摩尔比为1∶2；Li₂O和B₂O₃的摩尔比为1∶1；b、将步骤a中的溶液自然冷却至室温后，用膜封口并在膜上扎若干个小孔或者直接将溶液体系敞口，放在干净、无污染、空气无对流的环境中，在反应温度25-50℃下静置3-30天；c、待步骤b溶液在容器的底部生长出许多的晶体颗粒，直至晶体大小无明显变化，生长结束，将含有晶体的溶液过滤，得到八水合偏硼酸锂透明晶体；d、选择质量较好的晶体作为籽晶，将其悬挂于配制的LiOH或Li₂O和H₃BO₃或B₂O₃的饱和水溶液中，通过1-5℃/天的降温速率降温至室温或在25-50℃下恒温时间为5-30天，即可得到具有厘米级的大尺寸八水合偏硼酸锂晶体。