[发明专利]一种亚硒酸硝酸钆倍频晶体材料及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种亚硒酸硝酸钆倍频晶体材料及其制备和应用，该亚硒酸硝酸钆材料的化学式为Gd(Se₂O₅)(NO₃)·3H₂O，其可通过水热法制备得到，并用于激光频率转换器中。与现有材料相比，本发明中的亚硒酸硝酸钆具有极大的激光损伤阈值，在1064nm激光照射下，激光损伤阈值是红外商业化AgGaS₂晶体的111倍，倍频效应为KH₂PO₄(KDP)材料的0.25倍，此外，该化合物在激光频率转换、光电调制、激光信号全息储存等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于光学晶体材料技术领域，涉及一种亚硒酸硝酸钆倍频晶体材料及其制备和应用。

背景技术

二阶非线性光学晶体的典型特征是具有倍频效应(SHG)，是一种重要的光电功能材料，在激光频率转换、光电调制、激光信号全息储存等领域具有重要的应用前景。依据透光波段和适用范围，无机非线性光学晶体材料可以分为紫外光区非线性光学材料、可见光区非线性光学材料和红外光区非线性光学材料。目前商业化的紫外和可见光区的非线性光学材料有BBO(β-偏硼酸钡)、LBO(硼酸锂)、KDP(磷酸二氢钾)、KTP(磷酸钛氧钾)等。然而这些已商业化的紫外和可见光区材料对于红外光区域而言，距离实际应用依然存在一定差距。其原因在于现有的红外非线性光学材料，如AgGaS₂、AgGaSe₂等，虽然具有较大的倍频强度、较宽的红外透过范围，但是其合成条件苛刻，不易长成大的光学质量高的单晶，特别是低的激光损伤阈值等问题，严重限制了其实际应用。因而具有高激光损伤阈值的红外光学亚硒酸硝酸钆材料的研究成为了当前无机材料领域的一个重要研究方向。

如中国专利201510915491.7公开了一种红外非线性光学晶体材料，其具有如下所示的分子式：AX4Xˊ5Te12。其中，A为碱金属元素；X为过渡金属元素；Xˊ为IIIA族金属元素，具体为RbMn₄Ga₅Te₁₂、CsMn₄Ga₅Te₁₂、RbCd₄Ga₅Te₁₂、CsMn₄In₅Te₁₂、CsZn₄In₅Te₁₂、CsCd₄In₅Te₁₂、CsCd₄Ga₅Te₁₂、RbZn₄Ga₅Te₁₂、CsZn₄Ga₅Te₁₂、RbZn₄In₅Te₁₂、RbCd₄In₅Te₁₂和RbMn₄In₅Te₁₂中的一种。该专利的晶体材料虽然在结晶度与透光范围等方面的性能较好，但是其激光损伤阈值仍相对较低，难以满足需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种亚硒酸硝酸钆倍频晶体材料及其制备和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的之一在于提出了一种亚硒酸硝酸钆倍频晶体材料，其化学式为Gd(Se₂O₅)(NO₃)·3H₂O。