[发明专利]一种磷酸锂铯钇非线性光学晶体及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种LiCs₂Y₂(PO₄)₃非线性光学晶体及其制备方法与应用。其是以含Li化合物、含Cs化合物、含Y化合物和含P化合物为原料，烧结制得LiCs₂Y₂(PO₄)₃粉末，再将所得LiCs₂Y₂(PO₄)₃粉末与助熔剂混合熔融，制得所述LiCs₂Y₂(PO₄)₃非线性光学晶体。本发明制备的晶体透明无包裹体，具有生长速度较快、成本低等优点，且其具有较短的紫外吸收截止边、较大的非线性光学效应、物理化学性能稳定、机械性能好、易于加工等优点，可用于制作激光致盲武器、光盘记录、激光投影电视、光计算和光纤通讯等非线性光学器件。

技术领域

本发明涉及一种LiCs₂Y₂(PO₄)₃非线性光学晶体及其制备方法与其在制备非线性光学器件中的应用。

背景技术

晶体的非线性光学效应是指：当一束具有某种偏振方向的激光按一定方向通过一块非线性光学晶体时，该光束的频率将发生变化。具有非线性光学效应的晶体称为非线性光学晶体。利用晶体的非线性光学效应，可以制成二次谐波发生器和上、下频率转换器以及光参量振荡器等非线性光学器件，而利用非线性光学晶体进行频率变换的全固态激光器也是未来激光器的一个发展方向，但其关键在于获得优秀的非线性光学晶体。

目前，应用于紫外波段的非线性光学晶体主要有β-BaB₂O₄（BBO）、LiB₃O₅（LBO）、CsLiB₆O₁₀（CLBO）和K₂Be₂BO₃F₂（KBBF）等，但它们都存在各自的不足之处。例如，LBO的双折射率都比较小，不能实现1064 nm波长激光的四倍频输出；BBO的双折射率偏大，用于1064 nm波长激光的四倍频输出时存在光折变效应，限制了其输出功率和光束质量；而CLBO极易潮解，难以实现商业化应用；KBBF则由于其严重的层状生长习性，导致其难以获得c向厚度大的晶体。因此，探索综合性能优异的新型紫外非线性光学晶体仍然是迫切而必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LiCs₂Y₂(PO₄)₃非线性光学晶体及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一个要保护的是一种LiCs₂Y₂(PO₄)₃非线性光学晶体，该LiCs₂Y₂(PO₄)₃非线性光学晶体不含对称中心，属于立方晶系P2₁3空间群，其结构为YO₆八面体与PO₄四面体共顶点连接，形成三维框架结构，且Li⁺离子和Cs⁺离子填在框架孔洞中；其晶胞参数为a=b=c=10.5945(5)，α=β=γ=90.00，V=1189.16(10) ，Z=4。