[发明专利]一种BaHgSnS4非线性光学晶体的用途

说明书

本发明公开了一种BaHgSnS₄非线性光学晶体的用途，将该非线性光学晶体用于制备实现激光频率转换的非线性光学器件；所述BaHgSnS₄非线性光学晶体不具备有对称中心，属正交晶系，空间群为Pnn2，其晶胞参数为：α＝β＝γ＝90°，Z＝4。本发明的非线性光学晶体具有非线性光学效应大、透光范围宽(0.55‑13μm)、物理化学性能稳定，硬度较大，机械性能好，不易碎裂，不易潮解，易于加工和保存的特点，可用于制备非线性光学器件。

技术领域

本发明涉及非线性光学晶体领域。更具体地，涉及一种BaHgSnS₄非线性光学晶体的用途。

背景技术

具有非线性光学效应的晶体称为非线性光学晶体。这里非线性光学效应是指倍频、和频、差频、参量放大等效应。只有不具有对称中心的晶体才可能有非线性光学效应。利用晶体的非线性光学效应，可以制成二次谐波发生器，上、下频率转换器，光参量振荡器等非线性光学器件。激光器产生的激光可通过非线性光学器件进行频率转换，从而获得更多有用波长的激光，使激光器得到更广泛的应用。根据材料应用波段的不同，可以分为紫外光区、可见和近红外光区、以及中红外光区非线性光学材料三大类。可见光区和紫外光区的非线性光学晶体材料已经能满足实际应用的要求；如在二倍频(532nm)晶体中实用的主要有KTP(KTiOPO₄)、BBO(β-BaB₂O₄)、LBO(LiB₃O₅)晶体；在三倍频(355nm)晶体中实用的有BBO、LBO、CBO(CsB₃O₅)可供选择。而红外波段的非线性晶体发展比较慢；红外光区的材料大多是ABC₂型的黄铜矿结构半导体材料，如AgGaQ₂(Q＝S,S)红外非线性晶体的光损伤阈值太低和晶体生长困难，直接影响了实际使用。中红外波段非线性光学晶体在光电子领域有着重要的应用，例如它可以通过光参量振荡或光参量放大等手段将近红外波段的激光(如1.064μm)延伸到中红外区；也可以对重要激光(如CO₂激光，10.6μm)进行倍频，这对于获得波长连续可调的激光具有重要意义。因此寻找优良性能的新型红外非线性光学晶体材料已成为当前非线性光学材料研究领域的难点和前沿方向之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种BaHgSnS₄非线性光学晶体的用途。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种BaHgSnS₄非线性光学晶体的用途，将该非线性光学晶体用于制备实现激光频率转换的非线性光学器件；所述BaHgSnS₄非线性光学晶体不具备有对称中心，属正交晶系，空间群为Pnn2，其晶胞参数为：α＝β＝γ＝90°， Z＝4。

优选地，所述非线性光学晶体在0.55-13μm波段范围内保持光的透过。

优选地，所述非线性光学器件包含：利用所述BaHgSnS₄非线性光学晶体的非线性效应改变至少一束入射电磁辐射的频率，产生至少一束频率不同于所述入射电磁辐射的输出辐射的装置。

优选地，所述非线性光学器件为倍频发生器、上频率转换器、下频率转换器、光参量振荡器或光参量放大器。

优选地，采用高温熔体自发结晶法，将具有组成等同于BaHgSnS₄的混合物或粉末状 BaHgSnS₄化合物加热至熔化完全，再将得到的高温熔液保温后再降温至室温得到所述BaHgSnS₄非线性光学晶体。

优选地，所述保温的时间为24-96小时；所述降温的速率为1-10℃/小时。