一种用于大尺寸lbo晶体生长的籽晶杆及生长方法
【专利摘要】本发明涉及晶体生长【技术领域】，尤其涉及一种用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆，该籽晶杆包括柔性段，在所述柔性段上端与所述柔性段相连的刚性段，以及所述柔性段下端的籽晶夹头。本发明还提供了一种大尺寸LBO晶体的生长方法，采用本发明提供的籽晶杆固定籽晶进行晶体的生长。本发明提供的籽晶杆结构简单、制造简便、成本较低；本发明提供的生长方法可以在晶体生长结束后，有效避免籽晶折断而造成晶体脱落，有利于提高晶体生长成功率。
【专利说明】—种用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆及生长方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及晶体生长【技术领域】，尤其涉及一种用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆及生长方法。
【背景技术】
[0002]三硼酸锂(LiB305，简称LB0)单晶体是一种优良的非线性光学材料。它具有足够大的非线性系数，在温室下能够实现相位匹配，不潮解、化学性能稳定、硬度适中，尤其以其较大的激光损伤阈值和相位匹配容许角、宽的透光范围见长于其他非线性晶体。目前已普遍应用于固体激光变频领域之中。
[0003]随着晶体生长技术的不断提高，各种超高功率，超强超快激光装置都对晶体器件的尺寸提出了越来越高的要求。传统大尺寸LBO晶体生长技术采用硬轴籽晶杆固定籽晶，在晶体生长过程中，由于晶体不同方向生长速度的差异造成晶体的重心与籽晶杆不在同一直线上，在晶体生长结束时，晶体需从溶液中提离液面，籽晶承受一定的扭力，容易使籽晶折断造成晶体脱落。
[0004]因此，针对以上不足，本发明提供了一种结构简单、制造简便、成本较低的籽晶杆。本发明提供的用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆及生长方法可以有效避免晶体生长结束后，在晶体提离液面过程中，发生籽晶折断而造成晶体脱落的现象。
【发明内容】
[0005](一 )要解决的技术问题
[0006]本发明要解决的技术问题是传统大尺寸LBO晶体生长结束后，容易发生籽晶折断而造成晶体脱落的问题。
[0007]( 二 )技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆，其特征在于，包括柔性段，在所述柔性段上端与所述柔性段相连的刚性段，以及所述柔性段下端的杆晶夹头。
[0009]优选地，所述刚性段与所述柔性段通过具有内螺纹的套管相连接。
[0010]优选地，所述刚性段与所述柔性段通过焊接方式相连接。
[0011]优选地，所述刚性段与所述柔性段通过胶黏剂粘结。
[0012]优选地，所述刚性段的材质为钼金、铱金或陶瓷，所述柔性段的材质为钼金或铱金。
[0013]优选地，所述刚性段与所述柔性段为同一种材质，所述刚性段直径大于所述柔性段直径。
[0014]优选地,所述刚性段直径为5-40mm，所述柔性段直径为l-10mm。
[0015]本发明还提供了一种大尺寸LBO晶体生长方法，为熔盐生长法，采用以上技术方案所述的籽晶杆固定籽晶用以进行晶体生长。
[0016]优选地，所述生长方法包括以下步骤:
[0017](I)制备用于大尺寸LBO晶体生长的原料；
[0018](2)采用权利要求1所述的籽晶杆固定籽晶；
[0019](3)将晶体侵入溶液中生长直至成型；
[0020](4)当晶体生长结束后，缓慢将晶体提离液面，所述的籽晶杆在晶体扭力作用下柔性段发生弯曲，用以使得所述籽晶杆的刚性段与晶体重心始终保持在同一条直线上，并取出晶体。
[0021](三)有益效果
[0022]本发明的上述技术方案具有如下优点:该籽晶杆包括柔性段，在所述柔性段上端与所述柔性段相连的刚性段，以及所述柔性段下端的籽晶夹头。在晶体生长过程中，晶体浸入溶液中生长，晶体受到溶液的浮力作用，籽晶杆受到晶体重力作用较小，能够保持籽晶杆竖直。当生长结束晶体缓慢提离液面时，籽晶杆在晶体扭力的作用下柔性段发生弯曲，使得籽晶杆的刚性段与晶体重心始终保持在同一条直线上。因此，本发明提供的籽晶杆结构简单、制造简便、成本较低；采用本发明提供的籽晶杆进行晶体生长的方法，可以在晶体生长结束后，有效避免籽晶折断而造成晶体脱落，有利于提高晶体生长成功率。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明所述籽晶杆结构示意图。
[0024]图中1:籽晶杆刚性段；2:籽晶杆柔性段；3:籽晶夹头。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0026]实施例一
[0027]如图1所示为本发明实施例提供的用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆结构示意图。
[0028]本实施例的用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆包括:位于上端的刚性段I ;与刚性段I相连的柔性段2 ;以及位于柔性段2下端的籽晶夹头3。其中，出于拆卸方便、操作简单的考量，本实施例刚性段I与柔性段2通过具有内螺纹的套管相连，但不仅局限于通过套管相连的连接方式，刚性段I与柔性段2也同样可以通过焊接、胶黏剂粘结等连接方式相连接。
[0029]进一步地，刚性段I与柔性段2可以为同一种材质，例如钼金、铱金等材料。当二者为同一种材质时，柔性段2的直径小于刚性段I的直径。其中，刚性段与柔性段最优直径可供选范围为:刚性段I直径为5-40mm，柔性段2直径为l-10mm。
[0030]进一步地，本实施例中的刚性段I的材质可为钼金、铱金或陶瓷等刚性较好的材料，而可弯曲的柔性段2的材质只可为钼金、铱金等柔性材料。
[0031]采用本实施例的籽晶杆生长大尺寸LBO晶体时，过程如下:首先制备用于大尺寸LBO晶体生长的原料，用籽晶夹头3固定籽晶，并将晶体浸入溶液中进行晶体生长，直至晶体生长成型。晶体生长期间，由于晶体浸入溶液中，受到溶液的浮力作用，籽晶杆受到的晶体重力较小，籽晶杆亦能能够保持竖直。当晶体生长结束时，晶体被缓慢提离液面，由于晶体的尺寸和质量均有变大，籽晶杆在晶体扭力的作用下，柔性段2发生弯曲。使得籽晶杆的刚性段I与晶体的重心始终保持在同一条直线上，避免了传统大尺寸LBO晶体生长方法中容易发生籽晶折断而造成晶体脱落的现象。
[0032]需要说明的是，本文中所使用的“上”、“下”等方位词是以图中所示的构件相对位置为基准定义的，显然，上述方位词的应用仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0033]综上所述，本发明提供的籽晶杆结构简单、制造简便、成本较低；本发明提供的生长方法可以在晶体生长结束后，有效避免籽晶折断而造成晶体脱落，有利于提高晶体生长成功率。
[0034]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种用于大尺寸LBO晶体生长的籽晶杆，其特征在于，包括柔性段，在所述柔性段上端与所述柔性段相连的刚性段，以及所述柔性段下端的籽晶夹头。
2.根据权利要求1所述的籽晶杆，其特征在于，所述刚性段与所述柔性段通过具有内螺纹的套管相连接。
3.根据权利要求1所述的籽晶杆，其特征在于，所述刚性段与所述柔性段通过焊接方式相连接。
4.根据权利要求1所述的籽晶杆，其特征在于，所述刚性段与所述柔性段通过胶黏剂粘结。
5.根据权利要求1-4任一项所述的籽晶杆，其特征在于，所述刚性段的材质为钼金、铱金或陶瓷，所述柔性段的材质为钼金或铱金。
6.根据权利要求1所述的籽晶杆，其特征在于，所述刚性段与所述柔性段为同一种材质，所述刚性段直径大于所述柔性段直径。
7.根据权利要求6所述的籽晶杆，其特征在于，所述刚性段直径为5-40mm，所述柔性段直径为l-10mm。
8.—种大尺寸LBO晶体生长方法，为熔盐生长法，其特征在于，采用权利要求1所述的籽晶杆固定籽晶用以进行晶体生长。
9.根据权利要求8所述的生长方法，其特征在于，所述生长方法包括以下步骤: (1)制备用于大尺寸LBO晶体生长的原料； (2)采用权利要求1所述的籽晶杆固定籽晶； (3)将晶体侵入溶液中生长直至成型； (4)当晶体生长结束后，缓慢将晶体提离液面，所述的籽晶杆在晶体扭力作用下柔性段发生弯曲，用以使得所述籽晶杆的刚性段与晶体重心始终保持在同一条直线上，并取出晶体。
【文档编号】C30B29/22GK104264225SQ201410454162
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】涂衡, 胡章贵, 赵营, 岳银超 申请人:中国科学院理化技术研究所