一种混合卤素醋酸铅二阶非线性光学晶体及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115896951A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202111162618.4(22)申请日2021.09.30(71)申请人闽都创新实验室地址350108福建省福州市闽侯县上街镇海西高新区科技园高新大道8号申请人中国科学院福建物质结构研究所(72)发明人水棋锐傅瑞标吴新涛(74)专利代理机构北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙)11535专利代理师刘元霞吕少楠(51)Int.Cl.C30B29/54(2006.01)C30B7/14(2006.01)G02F1/355(2006.01)H01S3/109(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种混合卤素醋酸铅二阶非线性光学晶体及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种混合卤素醋酸铅二阶非线性光学晶体及其制备方法和应用，所述晶体的化学式为Cs3Pb2(CH3COO)2Br3I2。本发明制备的晶体具有优异的二阶非线性光学性能，在1064nm的激光粉末倍频测试条件下，该晶体表现出约9倍于商业化KDP的二阶非线性倍频效应，且在0.49～6μm区具有很高的光学透光率，并能实现相位匹配，是一种具有商业价值的二阶非线性光学晶体。CN115896951ACN115896951A权利要求书1/1页1.一种晶体，其特征在于，所述晶体的化学式为Cs3Pb2(CH3COO)2Br3I2。2.根据权利要求1所述的晶体，其特征在于，所述晶体的结构属于正交晶系，空间群为Amm2，其晶胞参数为α＝γ＝β＝90°；示例性地，其晶胞参数为α＝γ＝β＝90°；示例性地，其晶胞参数为α＝γ＝β＝90°。3.根据权利要求1‑2任一项所述的晶体，其特征在于，所述晶体的粒径为2000μm～7000μm。4.根据权利要求1‑3任一项所述的晶体，其特征在于，所述晶体具有基本上如图1中所示的结构。优选地，所述晶体具有基本上如图2中所示的X‑射线粉末衍射图谱。优选地，所述晶体具有基本上如图3所示的紫外‑可见‑近红外光谱图。5.根据权利要求1‑4任一项所述的晶体，其特征在于，所述晶体为二阶非现性光学晶体。优选地，所述晶体的紫外透过截止边为401nm。优选地，所述晶体具有基本上如图4中所示的红外光谱图。优选地，所述Cs3Pb2(CH3COO)2Br3I2晶体的粉末倍频效应为KH2PO4的9倍。6.权利要求1‑5任一项所述的晶体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将含有溴元素的原料、含有碘元素的原料、含有铯元素的原料以及含有铅元素的原料与溶剂混合，通过溶剂热法，制备中得到所述的晶体。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇和乙酸的混合溶液。优选地，所述乙酸与乙醇的体积比为(0.5～2):1；优选为(1～2):1。8.根据权利要求6‑7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述含有溴元素的原料、含有碘元素的原料、含有铯元素的原料与含有铅元素的原料的摩尔比例为(0.5～2):(0.5～2):(1～4):1，优选为(0.5～1.5):(1～2):2:1。9.一种光学器件，其特征在于，所述光学器件含有权利要求1‑5任一项所述晶体。优选地，所述光学器件为激光器、光计算器、光学探测器、激光频率转换器或光参量振荡器；优选为激光器；更优选地，所述激光器为全固态激光器。10.一种全固态激光器，其特征在于，所述全固态激光器含有权利要求1‑5任一项所述的晶体。优选地，所述全固态激光器为全固态中红外激光器。2CN115896951A说明书1/4页一种混合卤素醋酸铅二阶非线性光学晶体及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于有机‑无机杂化化学领域和晶体学领域，尤其涉及一种混合卤素醋酸铅二阶非线性光学晶体及其制备方法和应用。背景技术[0002]激光器在半导体制造、光刻蚀和光存储等相关科学技术领域中发挥重要作用。由于特定的激光器只能发出一种特定波长的激光，这限制了我们所能直接获得的激光光源的波长范围。利用二阶非线性光学晶体具有转换激光频率的特性，我们可以实现激光频率的转换，从而获得更多波长的激光。[0003]根据应用波段范围分类，二阶非线性光学晶体可以分为深紫外区、紫外区、可见光近红外区以及中远红外区。目前，仅有KBe2BO3F2(KBBF)晶体能够输出200nm以下的倍频光，但由于KBBF晶体的层状结构，导致其容易生长出片状晶体，不利于大尺寸晶体的生长。在紫外波段，目前已经开发了一系列性能优异的二阶非线性光学晶体，其中包括β‑BaB2O4(BBO)晶体和LiB3O5(LBO)晶体，这两种晶体均在商业上受到广泛应用。在可见‑近红外波段，KTiOPO4(KTP)因其强的倍频效应、高的激光损伤阈值和高热稳定性等被誉为可见区