非线性光学晶体及其制法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于晶体及制备和应用领域，特别涉及C2tlH18N 2O2非线性光学晶体及其制备 方法和用途。 技术背景
[0002] 研宄物质在强相干光作用下产生的非线性光学效应及其应用的科学，称为非线性 光学。非线性光学效应主要包括倍频、和频、差频、光参量振荡等，具有非线性光学效应的晶 体统称为非线性光学晶体。利用非线性光学晶体可以制成各种谐波发生器、光参量放大器 等非线性光学器件，通过非线性光学器件实现激光频率转换，从而拓宽激光器的波长范围， 使激光得到更为广泛的应用。根据非线性光学晶体应用波段的不同，可分为紫外、可见、红 外非线性光学晶体等。太赫兹波（〇. 1~10.0 THz)是介于毫米波与红外光之间的电磁辐射 区域，波长从30 μ m到3mm，具有其它电磁波段所不具有的特性，在材料研宄、太赫兹成像、 生物医学、加工、空间探测、国防工业和反恐等领域具有重要的应用价值。目前，较适合应用 于太赫兹波段的非线性光学晶体主要有：21^6、6&?、0451\05了1^、0!11等，但因生长困难、透 光范围窄、双光子吸收严重等问题，从而限制了这些晶体的广泛应用。因此，发展新型太赫 兹波段非线性光学晶体是当前非线性光学晶体材料领域的重要前沿之一。
[0003] C2tlH18N2O2的化学结构在 Bioorganic&Medicinal Chemistry (2002,10, 1555)杂志 作为雄激素拮抗剂被报道，但该化合物的单晶结构和单晶生长及制备非线性光学器件的应 用至今仍未见报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种C2tlH18N2O 2非线性光学晶体及其生长方法。本发明所 提供的C2tlH18N2O2非线性光学晶体属于正交晶系，Pna21空间群，粉末倍频强度为2~3倍的 OHl，可以用以制备非线性光学器件。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] 本发明提供的C2tlH18N2O2非线性光学晶体，其不具有对称中心，属于正交晶系，空间 群为Pna21，晶胞参数为：a= 12. 040 A， b= 6.7907 A, c= 19.562 A, α = β = γ = 90°，Z = 4, V= 1599. 4(6) Α3,其化学结构如下：
[0007]
[0008] 本发明的C2tlH18N2O 2非线性光学晶体的生长方法有三种：
[0009] 其一：
[0010] 本发明提供的C2tlH18N2O 2非线性光学晶体的生长方法，其采用自发结晶的挥发法 生长，具体步骤如下：将C2tlH18N2O2化合物作为溶质完全溶于溶剂中，再置入容器中，放置待 溶剂挥发，得到C2tlH18N2O2非线性光学晶体；所述溶剂为二氯甲烷、乙腈、氯仿、乙醇、甲醇、 1，2_二氯乙烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、二甲基甲酰胺；或上述溶剂的混合溶剂； 或上述溶剂与石油醚、正戊烷、己烷或甲苯的混合溶剂。
[0011] 其二：
[0012] 本发明提供的C2tlH18N2O 2非线性光学晶体的生长方法，其采用自发结晶的降温法生 长，具体步骤如下：将C2tlH18N2O2化合物作为溶质，在35-50°C下，配制成饱和溶液，恒温24小 时，以0. 5~2°C /天的速率降至室温，得到C2tlH18N2O2非线性光学晶体；所述溶剂为二氯甲 烷、乙腈、氯仿、乙醇、甲醇、1，2-二氯乙烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、二甲基甲酰胺； 或上述溶剂的混合溶剂；或上述溶剂与石油醚、正戊烷、己烷或甲苯的混合溶剂。
[0013] 其三：
[0014] 本发明提供的C2tlH18N2O 2非线性光学晶体的生长方法，其采用籽晶法生长，具体步 骤如下：将C2tlH18N2O2化合物作为溶质，在35-50°C下，配置成饱和溶液，恒温24小时，引入籽 晶，升温至高于饱和温度5°C，保温2小时，10°C /小时降至饱和温度，保温24小时，以0. 1~ 1°C /天的速率降温，得到C2tlH18N2O2非线性光学晶体；所述溶剂为二氯甲烷、乙腈、氯仿、乙 醇、甲醇、1，2-二氯乙烷、丙酮、乙酸乙醋、乙醚、四氢呋喃、二甲基甲酰胺；或上述溶剂的混 合溶剂；或上述溶剂与石油醚、正戊烷、己烷或甲苯的混合溶剂。
[0015] 本发明提供的C2tlH18N2O 2非线性光学晶体的用途，在于用于制备非线性光学器件； 所述非线性光学器件包含将至少一束入射电磁辐射通过至少一块C2tlH18N2O 2非线性光学晶 体后产生至少一束频率不同于入射电磁辐射的输出辐射的装置。所述装置为太赫兹波发生 器、二次谐波发生器、上频率转换器、下频率转换器或光参量振荡器。
[0016] 采用上述三种方法都可以获得C2tlH18N2O 2非线性光学晶体，延长生长时间则可获得 大尺寸的C2tlH18N2O2非线性光学晶体。
[0017] 上述三种方法获得的C2tlH18N2O 2非线性光学晶体，其不具有对称中心，属于正交晶 系，空间群为？仙21，晶胞参数为：3=12.〇4〇人，5=6.79〇7 1，〇= 19.562人，（1=0 = γ = 90。，Z = 4, V= 1599. 4(6) A3,其化学结构如下：
[0018]
[0019] 根据结晶学数据，将本发明的C2tlH18N2O 2非线性光学晶体毛坯定向切割，粗磨拉亮， 即可作为非线性光学器件使用；所以本发明进一步提供C2tlH18N2O 2非线性光学晶体的用途， 其用途是将该C2tlH18N2O2非线性光学晶体用于制备非线性光学器件，所述非线性光学器件包 含将至少一束电磁辐射入射通过至少一块C2tlH18N2O2非线性光学晶体后产生至少一束频率 不同于入射电磁辐射的输出辐射的装置。该装置可为二次谐波发生器、上频率转换器、下频 率转换器或光参量振荡器等
[0020] 本发明的效果在于：
[0021] 本发明提供的化学式为C2tlH18N2O 2非线性光学晶体及其制备方法和用途；其晶体生 长方法简单、易于操作、成本低；所得C2tlH18N2O2晶体粉末倍频效应强度为2~3倍0H1，并且 晶体物化性能稳定，不潮解，可用于制作非线性光学器件。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明的C2tlH18N2O 2非线性光学晶体结构示意图。
[0023] 图2是采用C2tlH18N2O 2非线性光学晶体制成的一种典型的非线性光学器件的工作 原理图，由激光器1发出的光束2入射该C2tlH18N2O2晶体3,所产生的出射光束4通过滤波片 5,获得频率不同于光束2的激光束；即本发明的C2tlH18N2O 2非线性光学器件包含将至少一束 入射电磁辐射通过至少一块C2tlH18N2O2非线性光学晶体后产生至少一束频率不同于入射电 磁辐射的输出辐射的装置；该装置为太赫兹波发生器、二次谐波发生器、上频率转换器、下 频率转换器或光参量振荡器等。
【具体实施方式】 [0024] 实施例1
[0025] C2tlH18N2O2固体粉末制备：
[0026] 苯酰乙酸乙酯1. 92克、1- (4-甲酰基苯基）吡咯烷1. 75克，盐酸羟胺0. 695克为反 应物，三乙烯二胺2. 205克为催化剂，在乙醇中回流反应，重结晶，抽滤，烘干得到C2tlH18N2O 2固体粉末。
[0027] 实施例2
[0028] 自发结晶挥发法生长C2tlH18N2O2非线性光学晶体：
[0029] 将实施例1所得的C2tlH18N2O 2固体粉末3. 0克置于干净烧杯中，加入乙醇（溶 剂）100毫升至其完全溶解，烧杯口覆盖一层具有数个小孔的膜，置于30°C环境下，溶剂缓 慢挥发，待溶剂挥发完后得到C2tlH18N2O2非线性光学晶体。
[0030] 实施例3
[0031] 自发结晶挥发法制备C2tlH18N2O2非线性光学晶体：
[0032] 将实施例1所得的C2tlH18N2O 2固体粉末3. 0克置于干净烧杯中，加入氯仿和丙酮的 混合溶剂100毫升（体积比3:1)，至其完全溶解，烧杯口覆盖一层具有数个小孔的膜，置于 30°C环境下，待溶剂缓慢挥发，得到C2tlH18N2O2非线性光学晶体。
[0033] 实施例4
[0034] 自发结晶挥发法制备C2tlH18N2O2非线性光学晶体：
[0035] 将实施例1所得的C2tlH18N2O 2固体粉末3. 0克置于干净烧杯中，加入丙酮和石油醚 的混合溶剂（体积比3:1) 100毫升，至其完全溶解，烧杯口覆盖一层具有数个小孔的膜，置 于30°C环境下，待溶剂缓慢挥发，得到C2tlH18N2O2非线性光