Na3La9O3(BO3)8是我们发现的一种新化合物,其粉末倍频效应相当于KDP的3-5倍,透光波段达到紫外区,预期具有良好的物化性能,可望成为适用于蓝绿激光变频技术的新一代非线性光学晶体材料。 本项目主要是研究Na2O-La2O3-B2O3及相关体系的相平衡关系;探索Na3La9O3(BO3)8晶体生长的助溶剂体系和生长工艺条件;获得大尺寸、高光学质量的Na3La9O3(BO3)8单晶;测试新晶体的线性及非线性光学性能;研究晶体结构与非线性光学性能的关系;评估新晶体的应用前景。 Na3La9O3(BO3)8晶体属我国首创,拥有自主知识产权,在国际竞争中处于明显优势。它的研制成功,将填补碱金属稀土复合硼酸盐非线性光学晶体材料的空白,有助于推动微小型全固态蓝绿激光器向实用化、产业化方向发展。
Na3La9O3(BO3)8(NLBO)是一种新型非线性光学晶体,属六方晶系,空间群P-62m。用顶部籽晶法(TSSG),以NaF-Na2O-B2O3为熔剂,沿[100]方向生长出35×22×10 mm3的NLBO晶体。紫外截止波长为230 nm;Ⅰ类、Ⅱ类相位匹配角分别为34.0o和50.5o;非线性光学系数为d22=2.81d36KDP;晶体在a、c方向的热膨胀系数分别为7.8×10-6、15.3×10-6/℃;在(001)、(100)面的显微硬度分别是1239.67、1052.67kg/mm2;NLBO晶体非同成分熔融,熔点为1182.7 ℃。 NLBO:Nd3+ (3 mol%)在804nm的吸收系数为15.30cm-1,吸收截面为3.2×10-20cm2,FWHM为6.3nm,有可能实现在804nm与AlGaAs LD泵浦的有效耦合。合成了NLBO:Eu3+和NLBO: Tb3+荧光粉,Eu3+离子的5D0→7F2跃迁发射位于613 nm,而Tb3+离子的 5D4→7F5跃迁发射位于544 nm,Eu3+ 、Tb3+在NLBO中的浓度可分别达到30mol%和10mol%。