[发明专利]氟代镓亚硒酸盐类无机化合物晶体、其制备方法、非线性光学晶体材料和激光频率转换器

说明书

本发明涉及一种氟代镓亚硒酸盐类无机化合物晶体、其制备方法、非线性光学晶体材料和激光频率转换器，该无机化合物晶体的化学式为AGa₃F₆(SeO₃)₂，其中，A＝Rb或Cs。与现有技术相比，本发明的晶体RbGa₃F₆(SeO₃)₂和CsGa₃F₆(SeO₃)₂在1064nm激光照射下其粉末SHG系数为KH₂PO₄(KDP)的3.0和3.1倍，且在1064nm激光照射下都能实现相位匹配。

技术领域

本发明涉及非线性光学晶体技术领域，尤其是涉及一种氟代镓亚硒酸盐类无机化合物晶体、其制备方法、非线性光学晶体材料和激光频率转换器。

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。

目前已商业化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。随着激光技术的发展和可调谐激光器的出现，非线性光学器件发展迅速，激光倍频、混频、参量振荡与放大；电光调制、偏转、Q开关和光折变器件等相继出现。以上的这些研究与应用，对非线性光学材料提出了更多更高的物理、化学性能的要求，也促进了非线性光学材料的迅速发展。二阶非线性光学晶体材料必须具有非中心对称的结构。最近研究表明，结合两种或两种以上的不对称极性基团于同一化合物中是诱导合成非心结构晶体的有效途径。这些不对称极性基团包括：具有π共轭作用的平面结构基团，如[BO₃]^3-、[CO₃]^2-、[NO₃]^-等；含孤对电子的离子，如I(V)、Se(IV)、Te(IV)、Bi(III)、Pb(II)等；畸变八面体配位的d⁰电子构型的过渡金属离子如Ti(IV)、V(V)、Nb(V)、Ta(V)、Mo(VI)、W(VI)等。随着技术的发展和需求的提高，需要不断开发新型的非线性晶体。

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氟代镓亚硒酸盐类无机化合物晶体、其制备方法、非线性光学晶体材料和激光频率转换器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的一个方面，在于提供一种无机化合物晶体。该晶体表现出强的倍频效应，其粉末SHG系数为KH₂PO₄(KDP)的3倍以上，且能实现相位匹配，是具有潜在应用价值的非线性光学材料。

所述的非线性光学晶体具有如式I所示的化学式：

AGa₃F₆(SeO₃)₂式I，

其中，A为Rb或Cs。

可选地，所述晶体的化学式为RbGa₃F₆(SeO₃)₂，属于六方晶系，空间群为P6₃mc，晶胞参数为α＝β＝90°，γ＝120°，Z＝2。进一步优选地，所述晶胞参数为α＝β＝90°，γ＝120°，Z＝2。进一步优选地，所述晶胞参数为α＝β＝90°，γ＝120°，Z＝2。更进一步优选地，所述晶胞参数为α＝β＝90°，γ＝120°，Z＝2。