绿色化工技术

本发明涉及一种化合物铅钡硼氧和铅钡硼氧非线性光学晶体及制备方法和用途，属于非线性光学晶体技术领域。技术方案是：化学式为Pb0.78Ba8.22B18O36，分子量2060.84，属六方晶系，空间群R32，晶胞参数为a=7.2225(2)？，c=19.2716(10)？，Z=1，V=870.61(6)？3。其粉末倍频效应达到KDP的1/3倍，透光波段310nm-2600nm。本发明的积极效果是：采用固相反应法合成化合物及助溶剂法生长晶体，该晶体具有操作简单，成本低，所制晶体尺寸大，生长周期短，包裹体少，机械硬度较大，易于切割、抛光加工和保存，本发明所述的化合物铅钡硼氧非线性光学晶体在倍频转换、光参量振荡器等非线性光学器件中可以得到广泛应用。

技术亮点

本发明目的是提供一种化合物铅钡硼氧和铅钡硼氧非线性光学晶体及制备方法和用途，采用固相反应法合成化合物及助溶剂法生长晶体，操作简单，成本低，所制晶体尺寸大，生长周期短，包裹体少，机械硬度较大，易于切割、抛光加工和保存，应用广泛，解决背景技术中存在的上述问题。本发明的技术方案是：一种化合物铅钡硼氧，该化合物的化学式为Pb0.78Ba8.22B18O36，分子量2060.84。一种化合物铅钡硼氧的制备方法，采用固相反应法，按摩尔比Ba:Pb:B:O=8.22:0.78:18:36混合均匀，研磨，放入马弗炉中，升温至400℃，恒温24小时，冷却至室温，得到样品；研磨样品，再升温至730-850℃，恒温48小时；恒温期间，多次研磨样品，最终得到烧结完全的铅钡硼氧化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析。

非线性光学晶体在在激光化学，激光医学，分子生物学和光储存等领域有十分广泛的应用前景，特别是利用非线性光学晶体实现激光的频率转换，拓宽激光波长的范围，可以使激光获得更广泛的应用。新型非线性光学材料的探索工作在国内外都非常活跃，而硼酸盐晶体的研究是其中的一个热点。

目前广泛应用的非线性光学晶体主要为硼酸盐系列晶体。硼酸盐非线性光学晶体在很多方面展示独特的优势，硼酸盐晶体中硼氧基团的结构类型多种多样，但是这些硼氧基团中最基本的结构基团有两种类型，一种是平面三角形配位的BO3基团，另一种是四面体配位的BO4基团，BO3和BO4又可以以不同的方式通过共用氧原子形成多聚基团如B3O6，B3O7，B3O8，B3O9，B4O10基团等。其中BO3基团具有其独特的特点：（1）空间保持共平面，能保证有较大的宏观倍频系数和合适的双折射率；（2）单位体积内的(BO3)基团密度足够大，有利于获得大的宏观倍频系数；（3）(BO3)基团的3个终端氧所出现的3个悬挂键通过和其他原子相连加以消除后，(BO3)基团的带隙就可以达到150nm。因此(BO3)基团是探索新一代非线性光学晶体的理想结构基元。

与现有技术相比，此技术产生的效益：本发明制备的化合物铅钡硼氧非线性光学晶体作为制备倍频发生器、上或下频率转换器或光参量振荡器。

作为制备倍频发生器、上或下频率转换器或光参量振荡器包含至少一束入射电磁辐射通过至少一块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本发明的积极效果是：采用固相反应法合成化合物及助溶剂法生长晶体，该晶体具有操作简单，成本低，所制晶体尺寸大，生长周期短，包裹体少，机械硬度较大，易于切割、抛光加工和保存，本发明所述的化合物铅钡硼氧非线性光学晶体在倍频转换、光参量振荡器等非线性光学器件中可以得到广泛应用。