专利名称：一种非线性光学晶体硼锗酸铷的制作方法
技术领域：
本发明属于非线性光学材料及其合成。
背景技术：
非线性光学晶体，具有倍频效应(SHG)，在激光频率转换、电光调制、光折变信息处 理等高科技领域有着重要应用价值。非线性光学材料在现代科学技术中，特别是若干军事 和民用高科技领域中，例如潜艇深水通讯、激光致盲武器、海洋鱼群探测、光盘记录、彩色激 光打印、激光投影电视、光计算和光纤通讯等，都有一系列重要应用。目前实际应用的非线 性光学晶体包括 LiB3O5 (LBO)，β -BaB2O4 (BBO)，KH2PO4 (KDP)，KTiOPO4 (KTP)，LiNbO3 (LNO)与 BaTiO3(BTO)等。一般来说，设计非线性光学材料采用的有含π键共轭体系的平面肌3基 团，易发生Jahn-Tellor畸变的d°过度金属与含活性孤电子对的义(IV)，Te (IV)，103_基 团。最近的研究表明，如果能够将两种上述活性基团引入同一个化合物，通过它们的极化 的叠加，有可能得到性能更优越的非线性光学材料，如Na2TeW2O9，BaTeM2O9 (M = Mo6+，W6+)， Se2(B2O7)与BaNbO(IO3)6等.迄今为止关于金属硼锗酸化合物的报道很少，但他们却容易形 成各种非心的结构，在非线性光学材料与多空材料方面有着广阔的应用前景。大部分的硼 锗酸盐是在水热条件下合成的，它们的结构中常常含有水或有机模板剂，不利于实际的应 用。我们通过高温固相合成得到了性能优越的新型非线性光学材料。
发明内容
本发明的目的在于制备一种非线性光学晶体硼锗酸铷。硼锗酸铷(RbGe^O7)分子量为302. 51，属正交晶系，空间群Pnd1，单胞参数为a =9.352(5) A,b = 9. 457(5) A,c = 6. 962(4)入，alpha = 90°，beta = 90° , gamma =90°，V = 615.8(6) A3，Z = 4。它的阴离子骨架结构为由 0广基团通过GeO4共顶点 相连而成的三维网状结构。Rb+离子填充在沿a轴方向的一维孔道中。结构中还含有沿c 轴方向的十元环与六元环的手性孔道。硼与氧原子的配位模式有BO3和BO4两种。一个BO4 与两个BO3共顶点连接形成环状的 0广簇。锗则与四个氧原子配位形成GeO4四面体。硼锗酸铷(M3GeB3O7)通过高温固相法合成将H3BO3, GeO2与Iib2CO3研碎，混合均 勻，放入白金坩埚中，在马弗炉中于650°C反应一周，即可得到白色粉末，产率可达100%。非线性光学测量表明，硼锗酸铷(RbGe^3O7)具有优良的非线性光学性能，在 1064nm激光照射下输出很强的532nm绿光，其粉末SHG系数为KDP的1. 3倍，我们还做了它 的粉末的相位匹配图，证明了它是可以实现相位匹配的。预期在激光频率转换、电光调制、 光折变信息处理等高科技领域有着重要应用价值。此类非线性光学材料在现代科学技术 中，特别是若干军事和民用高科技领域中，例如潜艇深水通讯、激光致盲武器、海洋鱼群探 测、光盘记录、彩色激光打印、激光投影电视、光计算和光纤通讯等，都有一系列重要应用。
具体实施例方式实例1 =H3BO3 (0. 1854g，0. 3mol)，GeO2 (0. 1046g，0. Imol)与 Rb2C03(0. 1155g， 0. 05mol)研磨均勻后放入白金坩埚中压实，置于马弗炉炉中，300°C反应2小时，再升高温 度，于700°C反应7天，再以0. 6°C每小时降至450°C，最后以2°C每小时降至250°C，取出来 后加蒸馏水泡5个小时，过滤后便可得到无色透明的块状晶体。实例2 =H3BO3 (0. 1854g，0. 3mol)，GeO2 (0. 1046g，0. Imo 1)与 Rb2CO3 (0. 1155g, 0. 05mol)研磨均勻后放入白金坩埚中压实，置于马弗炉炉中，300°C反应2小时，再升高温 度，于650°C反应7天，再以5°C每小时降至250°C，即可得到产率为100%的白色粉末。
权利要求
1.一种非线性光学晶体硼锗酸铷，其特征在于其化学式为RbGe^3O7，分 子量为302. 51，属正交晶系，空间群洵叫，单胞参数为a = 9.352(5) A, b = 9.457(5) A，C= 6.962(4)A, alpha = 90 °，beta = 90 °，gamma = 90 °， V = 615.8(6) A3，Z = 4。
2.—种权利要求1的硼锗酸铷的制备方法，其特征在于采用高温固相法制备。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于采用H3BO3,GeA与Rb2CO3为原料，采用 白金坩埚敞口高温，反应温度为650°C。
4.一种权利要求1的硼锗酸铷的用途，其特征在于该晶体用于潜艇深水通讯、激光致 盲武器、海洋鱼群探测、光盘记录、彩色激光打印、激光投影电视、光计算或光纤通讯。
全文摘要
一种非线性光学晶体硼锗酸铷，属于非线性光学材料及其合成。该晶体其化学式为RbGeB3O7，分子量为302.51，属正交晶系，空间群Pna21，单胞参数为alpha＝90°，beta＝90°，gamma＝90°，Z＝4。采用高温固相法制备。硼锗酸铷(RbGeB3O7)具有优良的非线性光学性能，其粉末SHG系数为KDP的1.3倍。
文档编号G02F1/355GK102096268SQ20091011294
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者张建汉, 毛江高 申请人:中国科学院福建物质结构研究所