K₃Al₂(PO₄)₃非线性光学晶体的制备及用途

摘要

本发明涉及K3Al2(PO4)3非线性光学晶体及制法和用途，该晶体属正交晶系，空间群为Pna21，其晶胞参数为：其制法为采用助熔剂法生长晶体：将K3Al2(PO4)3∶K2O∶P2O5按摩尔比1∶(0.5-1.5)∶(0.5-1.5)配料，置于马弗炉中升温熔融；再置入单晶生长炉中，采用籽晶法生长晶体；该K3Al2(PO4)3晶体具有非线性光学效应大、透光范围宽(180-2500nm)、机械性能好、不潮解、易加工保存等优点，可用其制作非线性光学器件，适合蓝绿光波段及紫外光波段激光变频的需要。

主权项

1.一种K₃Al₂(PO₄)₃非线性光学晶体的制备方法，其采用助熔剂法生长晶体，所述助熔剂为K₂O-P₂O₅体系助熔剂，制备步骤如下：1)配料及预处理：将K₃Al₂(PO₄)₃多晶粉料与助溶剂按摩尔比K₃Al₂(PO₄)₃∶K₂O∶P₂O₅＝1mol∶0.5-1.5mol∶0.5-1.5mol的比例配料并混合均匀，将混合均匀的配料装入开口铂坩埚，置于马弗炉中升温至1000-1050℃熔融10-24小时，之后进行冷却；2)生长晶体：将冷却后的装有上述配料的坩埚置于竖直晶体生长炉中，以50-100℃/小时升温速率升至1000-1050℃，恒温24-48小时，然后以10-30℃/小时降温速率降温至饱和温度之上10-20℃；将下端装有K₃Al₂(PO₄)₃籽晶的籽晶杆从晶体生长炉顶部小孔导入晶体生长炉，使K₃Al₂(PO₄)₃籽晶与熔液液面接触或伸入至熔液之中，恒温10-30分钟后，以5-20℃/小时降温速率降温至饱和温度；在熔液表面或熔液中生长晶体，以0.1-3℃/天的降温速率降温生长，晶体生长过程中籽晶以0-50转/分转速进行旋转；待晶体生长到所需尺度后，提升籽晶杆，使晶体脱离液面，并进行后处理，得到透明的K₃Al₂(PO₄)₃非线性光学晶体；该K₃Al₂(PO₄)₃非线性光学晶体，其不具有对称中心，属正交晶系，空间群为Pna2_l，其晶胞参数为：a＝8.685(2)b＝16.947(2)c＝8.458(3)α＝β＝γ＝90°；所述的后处理是指：脱离熔液液面的晶体仍留在生长炉中退火，以20-100℃/小时的降温速率降温至室温。