[发明专利]一种微下拉定向生长异型近器件倍频晶体的方法

摘要

本发明涉及一种微下拉定向生长异型近器件倍频晶体的方法，通过计算和定向，切出特定位相匹配方向籽晶，采用电磁感应或电阻加热的方式熔化原料，熔体在重力和表面张力的作用下，由籽晶牵引实现晶体的微下拉定向生长。相比传统提拉法，本发明的方法可以更好地控制晶体的定向生长，并通过设计坩埚可以实现近器件尺寸的晶体生长。对于微下拉定向生长的倍频晶体器件，在后续器件加工过程中只需要简单的加工，即可满足使用要求，节约加工时间并节省原料，降低了制作成本。

主权项

一种微下拉定向生长异型近器件倍频晶体的方法，包括步骤如下：(1)首先，计算出目标晶体的非线性系数空间分布，得出非线性系数较大的方向；根据实际应用找到特定非线性光学系数的方向，通过X射线衍射定向并切出相应的位相匹配方向的籽晶；(2)将籽晶竖直固定在籽晶杆末端；(3)根据目标晶体的反应化学计量比，配制反应组成物，经过烧结得到纯相多晶料；或者直接采用已经生长好的单晶作为原料，放入μ‑PD坩埚中；(4)将μ‑PD坩埚置于加热炉内，抽真空并在惰性气体保护下，采用电磁感应或电阻方式加热至原料熔化，过热保温0.5‑3小时，得到均匀的熔体；(5)将步骤(2)中的固定好的籽晶缓慢垂直向上送入加热炉内，使籽晶的顶端与坩埚下底部熔体接触；上升籽晶速度5‑8mm/h，接触熔体后保持15‑20分钟，依次经过放肩、等径、提脱、降温四个过程；其中，放肩生长的下拉速度为0.5‑1mm/h，等径部分生长速度0.5‑2mm/h；当晶体生长至所需尺寸时，提脱晶体，然后以30‑50℃/h的降温速度降至室温，得到目标晶体，即异型倍频晶体。