本发明属于光学微晶玻璃的，涉及一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃及其制备方法与应用。
背景技术：
1、二阶非线性微晶玻璃材料在非线性激光变频、超短光脉冲测量等领域发挥着重要作用，是非线性光子学领域的关键材料之一。实用性的二阶非线性微晶玻璃材料需要满足多个条件：在材料特性上，(1)材料体系具有高的二阶非线性系数；(2)复合的非线性晶体尺寸为100nm以下，以避免光学散射；(3)材料具有足够高的激光损伤阈值；在材料制备过程上，(4)符合上述条件的非线性晶体可以在宽的温度范围(>100℃)内析出。
2、目前，含linbo3的微晶的硅酸盐玻璃体系时最符合上述目标的体系。首先，linbo3晶体具有较高的非线性系数(～30pm v-1)。其次硅酸盐体系相比与磷酸盐、硼酸盐等玻璃体系具有更高的的激光损伤阈值。但目前，现有的含linbo3的微晶的硅酸盐玻璃体系仍然存在以下问题。(1)单一linbo3非线性微晶含量存在极限，玻璃体系nb元素含量过多将导致材料失透，无法通过简单增加nb元素含量来增加linbo3的理论极限含量；(2)材料体系容易亚微米至微米尺度分相，分相将导致linbo3晶粒异常长大到亚微米-微米量级，因此能实现linbo3纳米尺度析晶的热处理温度范围窄，温度的升高将导致晶体迅速长大，并导致材料体系失透，无法满足光学应用，也限制了非线性系数的进一步提高。如：li2o-nb2o5-sio2体系和li2o-nb2o5-al2o3-sio2体系。(m.todorvic，et al.,lithum-niobate ferroelectricmaterial obtained by glass crystallization,ceram.int.1997,23,55.；p.prapitpongwanich,et al.phase separation and crystallization in linbo3/sio2glasses,mater.chem.phys.2009,113,913.)。现有铌硅酸盐基linbo3微晶玻璃中仍存在体系仅含单一linbo3非线性晶体，其晶体负载量有限，对体系非线性系数提升受限，体系可实现非线性晶体100nm以下结晶的热处理温度范围窄的问题。因此，制备一种可同时析出两种非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃，具有广阔的应用前景。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃。
2、本发明的又一目的在于提供一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃的制备方法，该方法可同时实现(1)析出linbo3+ligao2两种非线性晶体；(2)可实现非线性晶体100nm以下结晶的温度范围极宽(温度范围>100℃)的铌硅酸盐微晶玻璃材料的制备。
3、本发明的再一目的在于提供一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃的应用。
4、本发明的目的通过以下技术方案实现：
5、一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃，由以下摩尔百分比的组分制成：
6、li2co3:20-40％
7、nb2o5:10-30％
8、sio2:10-30％
9、其余为ga2o3。
10、优选地，由以下摩尔百分比的组分制成：
11、li2co3:30-38％
12、nb2o5:20-26％
13、sio2:20-30％
14、其余为ga2o3。
15、优选地，所述ga2o3的摩尔百分比为16％～20％。
16、优选地，所述的析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃所析出的晶相为linbo3和ligao2两种非线性晶体，晶体平均尺寸小于100nm。
17、优选地，所述的析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃非线性倍频转换效率2倍以上于标准bbo晶体。
18、上述的析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
19、(1)将玻璃原料li2co3，nb2o5，sio2混匀，高温熔融，得到玻璃熔体，淬冷，获得透明前驱体玻璃；
20、(2)将前驱体玻璃进行热处理，冷却至室温后，取出，即制备得到所述的析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃。
21、优选地，步骤(1)所述的高温熔融条件为1400-1550℃熔融，保温0.5-4h。
22、优选地，步骤(1)所述淬冷是指将玻璃熔体置于模具中，自然冷却；
23、所述模具为未预热，冷的模具。
24、优选地，步骤(2)所述热处理条件为将前驱体玻璃置于马弗炉中，650～800℃保温1～4h。
25、上述析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃在非线性激光变频和基于非线性倍频效应的超短脉冲测量领域中的应用。
26、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益的效果：
27、(1)本发明可制备得到析出两种非线性晶体(linbo3+ligao2)的铌硅酸盐微晶玻璃，相比于单一linbo3微晶相，两种晶相协同作用可进一步提高铌硅酸盐基微晶玻璃材料的非线性系数；
28、(2)另一方面，本发明两种晶相在生长过程中对空间的相互竞争可抑制彼此的生长，使得材料体系可在超宽的热处理范围内实现纳米尺度(<100nm)的结晶，有利于降低光学散射。
29、(3)该体系的非线性倍频转换效率为2倍以上于标准bbo晶体，明显高于单一linbo3晶相的铌硅酸盐微晶玻璃。
1.一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃，其特征在于，由以下摩尔百分比的组分制成：
2.根据权利要求1所述的一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃，其特征在于，由以下摩尔百分比的组分制成：
3.根据权利要求1或2所述的一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃，其特征在于，所述ga2o3的摩尔百分比为16％～20％。
4.根据权利要求1所述的一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃，其特征在于，所述的析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃所析出的晶相为linbo3和ligao2两种非线性晶体，晶体平均尺寸小于100nm。
5.根据权利要求1所述的一种析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃，其特征在于，所述的析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃非线性倍频转换效率2倍以上于标准bbo晶体。
6.权利要求1～5任一项所述的析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的高温熔融条件为1400-1550℃熔融，保温0.5-4h。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述淬冷是指将玻璃熔体置于模具中，自然冷却；
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述热处理条件为将前驱体玻璃置于马弗炉中，650～800℃保温1～4h。
10.权利要求1～5任一项所述的析出双相非线性晶体的铌硅酸盐微晶玻璃在非线性激光变频和基于非线性倍频效应的超短脉冲测量领域中的应用。