
技术摘要:
本发明涉及一种化合物氟碘酸锶和氟碘酸锶紫外非线性光学晶体及制备方法和用途,该化合物的化学式为Sr(IO2F2)2·2H2O,分子量为517.45,采用水热法制成,其结构为无色透明晶体,该晶体的化学式为Sr(IO2F2)2·2H2O,分子量为517.45,属于正交晶系,P212121(No.19),晶胞参 全部
背景技术:
二阶非线性光学晶体是一类重要的新型光电功能材料,是在激光频率转换、激光 强度和相位的调制、光电通讯和光学信息处理等领域有着重要应用价值。目前得到实际应 用的二阶非线性光学晶体包括LiB3O5(LBO) ,β-BaB2O4(BBO),KH2PO4(KDP),KTiOPO4(KTP), LiNbO3(LNO),BaTiO3(BTO),α-LiIO3,KIO3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。产生非心结构的无机基团主要包括 BO 3-3 、PO 3-4 、CO 3-3 、IO 3-3 和NO -3 等阴离子基团和含孤对电子的阳离子离子(如I(V)、Se(IV)、Bi (III)、Pb(II)、Te(IV)等)以及畸变八面体配位的d0电子构型的过渡金属阳离子(如Ti (IV)、V(V)、Nb(V)、Ta(V)、Mo(VI)、W(VI)等)。其中,金属碘酸盐晶体因具有较强的倍频效 应、较宽的透过波段、较高的热稳定性和光学损伤阈值在二阶非线性光学晶体材料领域占 有非常重要的地位。 本申请进一步拓宽碘酸盐体系的研究,通过引入碱土金属锶和氟合成了氟碘酸锶 (Sr(IO2F2)2·2H2O),该晶体是一种新型的非线性光学晶体材料。经测试表明:该晶体的二 阶非线性光学效应约为2倍KDP,紫外透过截止边为245nm。因此,氟碘酸锶晶体有望作为一 种新型的非线性光学晶体材料,获得较高效率的相应的变频激光输出,从而获得实际应用。
技术实现要素:
本发明的目的在于,提供一种化合物氟碘酸锶,该化合物的化学式为Sr(IO2F2)2· 2H2O,分子量为545.94,采用水热法制备氟碘酸锶化合物。 本发明的另一目的是提供一种氟碘酸锶紫外非线性光学晶体,其特征在于该晶体 的化学式为Sr(IO 2F 2) 2·2H 2O,该晶体的空间群为P2 12 12 1 (No .19),晶胞参数为 晶胞体积为 Z=4,其 分子量为517.45。 本发明的再一目的是提供一种水热法制备及生长氟碘酸锶紫外非线性光学晶体 的方法。 本发明的再一目的是提供氟碘酸锶非线性光学晶体在制备倍频发生器、光参量振 荡器中的用途。 本发明所述的一种化合物氟碘酸锶,该化合物的化学式为Sr(IO2F2)2·2H2O8,分子 量为517.45,采用水热法制成,其结构为无色透明晶体。 3 CN 111593404 A 说 明 书 2/5 页 一种氟碘酸锶紫外非线性光学晶体,该晶体的化学式为Sr(IO2F2)2·2H2O,分子量 为517.45,空间群P212121(No.19),晶胞参数 晶胞体积 Z=4。 所述一种氟碘酸锶紫外非线性光学晶体的制备方法,采用水热法制备,具体操作 按下列步骤进行: a、将含锶化合物、含碘化合物按摩尔比0.3-4:1-3或含锶化合物、含碘化合物和含 氟化合物0.3-1:1:0.5-3放入研钵中混合均匀并充分研磨,加入体积为0.2-2ml的矿化剂, 再加入0.2-5ml预先配制质量分数为40%的氟化物和去离子水混合液,或再加入0.2-5ml质 量分数为40%的氟化物,充分溶解,得到混合物,其中含锶化合物为碘酸锶、碳酸锶、硝酸锶 或乙酸锶,含碘化合物为碘酸或碘酸锶,矿化剂为磷酸、氢氟酸或氟硼酸,氟化物为氟化铵、 氢氟酸、氟硼酸一种或两种; b然后将步骤a得到的混合物装入到体积为50mL的高压水热反应釜的聚四氟乙烯 内衬中,并将水热釜旋紧密封,放置在恒温箱内,以10-30℃/h的升温速率升温至180-220 ℃,恒温1-5天,然后以1-10℃/h的速率降至室温,打开水热釜,将得到的产物采用去离子水 或无水乙醇洗净,即得到无色透明的氟碘酸锶紫外非线性光学晶体。 所述一种氟碘酸锶紫外非线性光学晶体在制备倍频发生器、光参量振荡器中的用 途。 本发明所述的化合物氟碘酸锶和氟碘酸锶紫外非线性光学晶体及制备方法和用 途,中SrCO3、HIO3、H3PO4和HF反应原料可采用市售的试剂及原料,晶体极易长大且透明,具 有操作简单,生长速度快,成本低,容易获得大尺寸晶体等优点。 附图说明 图1为本发明的粉末X-射线衍射图谱; 图2为本发明的晶体结构图; 图3为本发明制作的非线性光学器件的工作原理图,其中包括(1)为激光器,(2)为 全聚透镜,(3)为氟碘酸锶非线性光学晶体,(4)为分光棱镜,(5)为滤波片,ω为折射光的频 率等于入射光频率或是入射光频率的2倍。