[发明专利]新型非线性光学晶体硫化镓锗钡及其生长方法与用途

权利要求书

1.化合物硫化镓锗钡，其特征在于：其化学式为BaGa₂GeS₆，为非对称中心结构，属于三方晶系，空间群为R3，晶胞参数为：a=9.5967(5) ?，b=9.5967(5) ?，c=8.6712(7) ?，α=β= 90°，γ=120°，Z=1，V=691.62 ?³。

2.一种权利要求1的硫化镓锗钡化合物的制备方法，其特征在于：将其特征在于在含Ba，Ga，Ge的原材料和单质S的物质的量比为1：2：1：6原料按适当比例均匀混合研磨后，约为0.1 Pa的压强下，将原料封于石英安瓿内；然后缓慢将石英安瓿升温800～950℃后，恒温烧结50～80小时，冷却至室温即可获得硫化镓锗钡化合物；所述Ba的原材料可以是Ba单质或者是BaS化合物；所述Ga的原材料可以是Ga单质或者是GaS化合物；所述Ge的原材料可以是Ge单质或者是GeS化合物。

3.权利要求1的化合物硫化镓锗钡的非线性光学晶体。

4.一种权利要求3所述的BaGa₂GeS₆非线性光学晶体的生长方法，其特征在于在含Ba，Ga，Ge的原材料和单质S的物质的量比为1：2：1：6的化合物熔体中采用高温熔体缓冷法生长，即在约为0.1 Pa的压强下，将原料封于石英安瓿内，然后将安瓿放入生长装置内，缓慢升温至原料熔化，待原料完全熔化后，生长安瓿以1～3 ℃/小时的速度缓慢降温进行单晶生长，即可获得本发明的硫化镓锗钡非线性光学晶体；所述Ba的原材料可以是Ba单质或者是BaS化合物；所述Ga的原材料可以是Ga单质或者是GaS化合物；所述Ge的原材料可以是Ge单质或者是GeS化合物。

5.一种权利要求3所述的BaGa₂GeS₆非线性光学晶体的生长方法，其特征在于在含Ba，Ga，Ge的原材料和单质S的物质的量比为1：2：1：6的化合物熔体中采用坩埚下降技术生长晶体，即在约为0.1 Pa的压强下，将原料封于石英安瓿内，然后将安瓿放入生长装置内，缓慢升温至原料熔化，待原料完全熔化后，生长安瓿以0~5毫米/小时的速度垂直下降，进行单晶生长;6. 晶体生长完成后，以10～30 ℃/小时的速率降至室温，即可获得本发明的硫化镓锗钡非线性光学晶体；所述Ba的原材料可以是Ba单质或者是BaS化合物；所述Ga的原材料可以是Ga单质或者是GaS化合物；所述Ge的原材料可以是Ge单质或者是GeS化合物。

6.一种权利要求3所述的硫化镓锗钡非线性光学晶体的用途，其特征在于：用于红外非线性光学器件，该非线性光学器件包含将至少一束入射电磁辐射通过至少一块非线性光学晶体后至少一束频率不同于入射电磁辐射的输出辐射的装置，其中的非线性光学晶体为硫化镓锗钡晶体。

7.一种权利要求6所述的硫化镓锗钡非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述产生的电磁辐射的波长范围为1.4~20 μm。

8.一种权利要求3所述的硫化镓锗钡非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的非线性光学晶体用于1.4~20 μm中红外区的谐波发生器，光参量与放大器件及光波导器件。

9.一种权利要求3所述的硫化镓锗钡非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的非线性光学晶体用于从红外到中远红外区的光参量与放大器件。

10. 一种权利要求6所述的硫化镓锗钡非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的入射电磁辐射的波长为1.0~1.1 μm，所述的产生的电磁辐射的波长包含3.0~6.0 μm。

11. 一种权利要求6所述的硫化镓锗钡非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的入射电磁辐射的波长为1.8~2.5 μm，所述的产生的电磁辐射的波长包含3.0~6.0 μm。

12. 一种权利要求6所述的硫化镓锗钡非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的入射电磁辐射的波长为1.0~1.1 μm，所述的产生的电磁辐射的波长包含8.0~12.0 μm。

13. 一种权利要求6所述的硫化镓锗钡非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的入射电磁辐射的波长为1.8~2.5 μm，所述的产生的电磁辐射的波长包含8.0~12.0 μm。