本發(fā)明涉及化學(xué)式為Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F的化合物和非線性光學(xué)晶體、晶體的制備方法以及利用該晶體制作非線性光學(xué)器件。

背景技術(shù)：

利用晶體的非線性光學(xué)效應(yīng)，可以制成二次諧波發(fā)生器，上、下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器等非線性光學(xué)器件。激光器產(chǎn)生的激光可通過(guò)非線性光學(xué)器件進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，從而獲得更多有用波長(zhǎng)的激光，使激光器得到更廣泛的應(yīng)用。在非線性光學(xué)晶體材料中，含鹵素的非線性光學(xué)晶體是一類比較獨(dú)特的晶體材料。因?yàn)辂u素離子在配位結(jié)構(gòu)上具有很大的相似性，它們的物理化學(xué)性質(zhì)使得鹵素離子在相互取代(部分或全部)時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)的突變，因而容易實(shí)現(xiàn)材料的改性。

同時(shí)探索倍頻效應(yīng)大、透過(guò)波段寬、光損傷閾值大、物化性能穩(wěn)定的新型非線性光學(xué)晶體，一直是激光變頻領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。目前主要非線性光學(xué)材料有：BBO(β-BaB₂O₄)、LBO(LiB₃O₅)晶體、CBO(CsB₃O₅)晶體、CLBO(CsLiB₆O₁₀)晶體和KBBF(KBe₂BO₃F₂)晶體。雖然這些材料的晶體生長(zhǎng)技術(shù)已日趨成熟，但仍存在著明顯的不足之處：如晶體易潮解、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、層狀生長(zhǎng)習(xí)性嚴(yán)重及價(jià)格昂貴等。因此，尋找新的非線性光學(xué)晶體材料仍然是一個(gè)非常重要而艱巨的工作。

為彌補(bǔ)以上非線性光學(xué)晶體的不足，各國(guó)科學(xué)家仍舊在極力關(guān)注著各類新型非線性光學(xué)晶體的探索和研究，不僅注重晶體的光學(xué)性能和機(jī)械性能，而且越來(lái)越重視晶體的制備特性。找到實(shí)用的非線性光學(xué)晶體，通過(guò)倍頻、混頻、光參量振蕩等非線性光學(xué)效應(yīng)，可將有限的激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成新波段的激光。利用這種技術(shù)可以填補(bǔ)各類激光器件發(fā)射激光波長(zhǎng)的空白光譜區(qū)，使激光器得到更廣泛的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于，提供一種鋰銣鋇鋁硼氧氟，其化學(xué)式為Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F，分子量1194.09。

本發(fā)明另一目的在于，提供一種鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體，該晶體的化學(xué)式為Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F，分子量1194.09，不具有對(duì)稱中心，屬六方晶系，空間群P-62c，晶胞參數(shù)為

本發(fā)明再一目的在于提供一種鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)器件的制備方法和用途。

本發(fā)明所述的一種鋰銣鋇鋁硼氧氟，化學(xué)式為Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F，分子量1194.09，采用固相反應(yīng)法制成。

一種鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體，該晶體的化學(xué)式為Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F，分子量1194.09，不具有對(duì)稱中心，屬六方晶系，空間群P-62c，晶胞參數(shù)為

所述鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體的制備方法，采用高溫熔液法或提拉法生長(zhǎng)晶體；

所述高溫熔液法生長(zhǎng)鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體的具體操作按下列步驟進(jìn)行：

a、將原料含鋰化合物為碳酸鋰、硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰；含鋇化合物為碳酸鋇、硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇；含銣化合物為碳酸銣、硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣；含鋁化合物為三氧化二鋁；含硼化合物為硼酸或三氧化二硼放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入Φ100mm×100mm的開(kāi)口剛玉坩堝中，放入馬弗爐中，緩慢升溫至550℃，恒溫24小時(shí)，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，接著取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)于溫度670℃再恒溫48小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨即得Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物，對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與鋰銣鋇鋁硼氧氟Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F單晶結(jié)構(gòu)得到的X射線譜圖是一致的；

b、將Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物在坩堝中加熱到熔化，升溫至815-900℃，恒溫24-100h，再降溫至785-830℃，得到Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F熔液；

或?qū)b₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物與助熔劑LiF-H₃BO₃、LiBO₂-H₃BO₃或SrF₂-H₃BO₃-Li₂O按1:1-10混合均勻，以溫度1-30℃/h的升溫速率加熱至620-1050℃，恒溫5-80小時(shí)，再降溫至605-800℃，得到混合熔液；

或?qū)⒃虾嚮衔餅樘妓徜?、硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰；含鋇化合物為碳酸鋇、硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇；含銣化合物為碳酸銣、硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣；含鋁化合物為三氧化二鋁；含硼化合物為硼酸或三氧化二硼直接稱取原料，與助熔劑LiF-H₃BO₃、LiBO₂-H₃BO₃或SrF₂-H₃BO₃-Li₂O按1:1-10混合均勻，以溫度1-30℃/h的升溫速率加熱至620-1050℃，恒溫5-80小時(shí)，再降溫至605-800℃，得到混合熔液；

c、制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將步驟b中的混合熔液以溫度0-10℃/h的速率緩慢降溫至室溫，結(jié)晶獲得籽晶或在降溫中使用鉑絲懸掛法獲得小晶體作為籽晶；

d、在化合物熔體表面或熔液中生長(zhǎng)晶體：將盛有步驟b制得的混合熔液置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將步驟c得到的籽晶固定于籽晶桿上,從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，先預(yù)熱籽晶5-60分鐘，將籽晶下至接觸所述混合熔液液面或混合熔液中進(jìn)行回熔，恒溫5-60分鐘，以溫度1-60℃/h的速率降至705-820℃；

e、再以溫度0.1-5℃/天的速率緩慢降溫，以0-60rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以13mm/h的速度向上提拉晶體；

f、待單晶生長(zhǎng)到所需尺度后，將晶體提離熔液表面，并以溫度1-80℃/h速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取出，即制得鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體；

所述提拉法生長(zhǎng)鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體的具體操作按下列步驟進(jìn)行：

a、將原料含鋰化合物為碳酸鋰、硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰；含鋇化合物為碳酸鋇、硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇；含銣化合物為碳酸銣、硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣；含鋁化合物為三氧化二鋁；含硼化合物為硼酸或三氧化二硼放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入Φ100mm×100mm的開(kāi)口剛玉坩堝中，放入馬弗爐中，緩慢升溫至550℃，恒溫24小時(shí)，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，接著取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)于溫度670℃再恒溫48小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨即得Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物，對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與鋰銣鋇鋁硼氧氟Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F單晶結(jié)構(gòu)得到的X射線譜圖是一致的；

b、將Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物在坩堝中加熱到熔化，升溫至815-900℃，恒溫24-100h，再降溫至785-830℃，得到Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F熔體；

c、制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將步驟b中的混合熔體以溫度0-0.2℃/h的速率緩慢降溫至室溫，結(jié)晶獲得籽晶或在降溫中使用鉑絲懸掛法獲得小晶體作為籽晶；

d、在熔體中生長(zhǎng)晶體：將盛有步驟b制得的混合熔體置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將步驟c得到的籽晶固定于籽晶桿上,從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，在溫度788℃先預(yù)熱籽晶5-60分鐘，將籽晶下至接觸所述混合熔體液面進(jìn)行回熔，恒溫5-60分鐘，以溫度1-6℃/h的速率降至785℃；

e、再以溫度0.1℃/天的速率緩慢降溫，以0-60rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以13mm/h的速度向上提拉晶體；

f、待單晶生長(zhǎng)到所需尺度后，將晶體提離熔體表面，并以溫度1-80℃/h速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取出，即制得鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體。

步驟b中助熔劑LiF-H₃BO₃中氟化物與硼酸的摩爾比為1-8:1-5；所述LiBO₂-H₃BO₃中偏硼酸鹽與硼酸的摩爾比為1-5:1-10；所述SrF₂-H₃BO₃-Li₂O中SrCO₃、H₃BO₃與Li₂O的摩爾比為1-6:1-9:1-4。

所述鋰銣鋇鋁硼氧氟晶體在制備倍頻發(fā)生器、上頻率轉(zhuǎn)換器、下頻率轉(zhuǎn)換器或光參量振蕩器中的用途。

本發(fā)明所述的一種鋰銣鋇鋁硼氧氟，化學(xué)式為Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F；采用固相反應(yīng)法按下列化學(xué)反應(yīng)式制備鋰銣鋇鋁硼氧氟：

6BaCO₃+3Rb₂CO₃+Li₂CO₃+2LiF+4Al₂O₃+12H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+10CO₂↑+18H₂O↑；

5BaCO₃+3Rb₂CO₃+2Li₂CO₃+BaF₂+4Al₂O₃+12H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+10CO₂↑+18H₂O↑；

6BaCO₃+2Rb₂CO₃+2Li₂CO₃+2RbF+4Al₂O₃+12H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+10CO₂↑+18H₂O↑；

18BaCO₃+9Rb₂CO₃+6Li₂CO₃+2AlF₃+11Al₂O₃+36H₃BO₃→6Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+33CO₂↑+54H₂O↑；

12BaCO₃+6Rb₂CO₃+Li₂CO₃+4LiF+8Al₂O₃+2LiBO₂+22H₃BO₃→4Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+19CO₂↑+33H₂O↑；

12BaCO₃+5Rb₂CO₃+2Li₂CO₃+4LiF+8Al₂O₃+2RbBO₂+22H₃BO₃→4Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+19CO₂↑+33H₂O↑；5BaCO₃+2Rb₂CO₃+2Li₂CO₃+BaF₂+4Al₂O₃+2RbBO₂+10H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+9CO₂↑+15H₂O↑

5BaCO₃+3Rb₂CO₃+Li₂CO₃+BaF₂+4Al₂O₃+2LiBO₂+10H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+9CO₂↑+15H₂O↑

本發(fā)明所述的一種鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體，該晶體化學(xué)式為Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F，不具有對(duì)稱中心，屬六方晶系，空間群P-62c，晶胞參數(shù)為其粉末倍頻效應(yīng)約為KDP(KH₂PO₄)的1.5倍，紫外截止邊約為190nm。

由于在生長(zhǎng)鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體過(guò)程中，使用了LiF-H₃BO₃、LiBO₂-H₃BO₃、SrF₂-H₃BO₃-Li₂O助熔劑，產(chǎn)品純度高，晶體易長(zhǎng)大且透明無(wú)包裹，具有生長(zhǎng)速度較快，成本低，容易獲得較大尺寸晶體等優(yōu)點(diǎn)；所獲晶體具有比較寬的透光波段，硬度較大，機(jī)械性能好，不易碎裂和潮解，易于加工和保存等優(yōu)點(diǎn)；使用本發(fā)明的鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體制成的非線性光學(xué)器件，在室溫下，用Nd:YAG調(diào)Q激光器作光源，入射波長(zhǎng)為1064nm的紅外光，輸出波長(zhǎng)為532nm的綠色激光，激光強(qiáng)度相當(dāng)于KDP(KH₂PO₄)的1.5倍。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F粉末的X-射線衍射圖。

圖2為本發(fā)明的鋰銣鋇鋁硼氧氟非線性光學(xué)晶體晶體制作的非線性光學(xué)器件的工作原理圖，其中1為激光器，2為發(fā)出光束，3為Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體，4為出射光束，5為濾波片。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

實(shí)施例1

按反應(yīng)式：6BaCO₃+3Rb₂CO₃+Li₂CO₃+2LiF+4Al₂O₃+12H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+10CO₂↑+18H₂O↑，制備Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體；

將BaCO₃、Rb₂CO₃、Li₂CO₃、LiF、Al₂O₃、H₃BO₃按方程式摩爾比放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入Φ100mm×100mm的開(kāi)口剛玉坩堝中，放入馬弗爐中，緩慢升溫至550℃，恒溫24小時(shí)，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，接著取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)于670℃又恒溫48小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨即得Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物，對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與鋰銣鋇鋁硼氧氟Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F單晶結(jié)構(gòu)得到的X射線譜圖是一致的；

采用提拉法生長(zhǎng)大尺寸Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將合成的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物裝入Φ50mm×50mm的開(kāi)口鉑坩堝中，將坩堝放入晶體生長(zhǎng)爐中加熱到熔化，升溫至900℃，恒溫48小時(shí)后，再降溫至810℃，得到Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F熔體；

制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將得到的熔體以溫度0.1℃/h的速率緩慢降溫，在降溫中使用鉑絲懸掛法獲得小晶體作為籽晶；

在化合物熔體表面生長(zhǎng)晶體：將盛有制得的混合熔體置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將籽晶固定在籽晶桿上，從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，先預(yù)熱籽晶5分鐘，將固定在籽晶桿下端的籽晶從爐頂部小孔導(dǎo)入坩堝，使籽晶與混合熔體液面接觸，降溫至785℃，恒溫；

再以溫度0.1℃/天的速率緩慢降溫，以0rpm轉(zhuǎn)速不旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以13mm/h的速度向上提拉晶體；

待單晶生長(zhǎng)停止后，加大提拉速度，使晶體脫離熔體液面，以溫度20℃/h的速率降至室溫，然后緩慢從爐膛中取出晶體，即得到尺寸為23mm×23mm×14mm的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F非線性光學(xué)晶體。

反應(yīng)式中原料的碳酸鋇可以由硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇替換；碳酸銣可以由硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣替換；碳酸鋰可以由硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰替換；硼酸可由氧化硼替換。

實(shí)施例2

按反應(yīng)式：5BaCO₃+3Rb₂CO₃+2Li₂CO₃+BaF₂+4Al₂O₃+12H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+10CO₂↑+18H₂O↑，制備Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

采用高溫溶液法生長(zhǎng)大尺寸Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將BaCO₃、Rb₂CO₃、Li₂CO₃、BaF₂、Al₂O₃、H₃BO₃按方程式中摩爾比直接稱取原料，將稱取的原料與助熔劑LiF-H₃BO₃按摩爾比1:4進(jìn)行混配，其中LiF與H₃BO₃的摩爾比為2:1，裝入Φ80mm×80mm的開(kāi)口鉑金坩堝中，升溫至745℃，恒溫5小時(shí)，再降溫至675℃，得到混合熔液；

制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將得到的熔液以溫度1.5℃/h的速率緩慢降溫至室溫，自發(fā)結(jié)晶獲得籽晶；

在化合物熔液表面生長(zhǎng)晶體：將盛有制得的混合熔液置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將獲得的籽晶固定于籽晶桿上，從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，先在混合熔液表面上預(yù)熱籽晶10分鐘，浸入液面下，使籽晶在混合熔液中進(jìn)行回熔，恒溫30分鐘，以溫度60℃/h的速率快速降溫至710℃；

再以溫度1℃/天的速率緩慢降溫，不旋轉(zhuǎn)籽晶桿，待晶體生長(zhǎng)到所需尺度后，將晶體提離熔液表面，以溫度20℃/h速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取出，即獲得尺寸為26mm×20mm×18mm的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F非線性光學(xué)晶體。

反應(yīng)式中原料的碳酸鋇可以由硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇替換；碳酸銣可以由硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣替換；碳酸鋰可以由硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰替換；硼酸可由氧化硼替換。

實(shí)施例3

按反應(yīng)式：6BaCO₃+2Rb₂CO₃+2Li₂CO₃+2RbF+4Al₂O₃+12H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+10CO₂↑+18H₂O↑；合成Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將BaCO₃、Rb₂CO₃、Li₂CO₃、RbF、Al₂O₃、H₃BO₃按方程式中摩爾比放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入Φ100mm×100mm的開(kāi)口剛玉坩堝中，將其壓緊，放入馬弗爐中，緩慢升溫至550℃，恒溫24小時(shí)，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，接著取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)于670℃又恒溫48小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨即得Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物，對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與鋰銣鋇鋁硼氧氟Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F單晶結(jié)構(gòu)得到的X射線譜圖是一致的；

采用提拉法生長(zhǎng)大尺寸Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將合成的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物裝入Φ50mm×50mm的開(kāi)口鉑坩堝中，升溫至815℃，恒溫24h，再降溫至810℃，得到Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F混合熔體；

制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將得到的混合熔體，以溫度0.1℃/h的速率緩慢降溫至室溫，在降溫中使用鉑絲懸掛法獲得小晶體作為籽晶；

在化合物熔體表面生長(zhǎng)晶體：將盛有制得的混合熔體置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將得到的籽晶固定于籽晶桿上,從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，先預(yù)熱籽晶15分鐘，將籽晶下至接觸混合熔液中進(jìn)行回熔，恒溫15分鐘，以溫度10℃/h的速率降至785℃；

再以溫度0.1℃/天的速率緩慢降溫，以0-60rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以13mm/h的速度向上提拉晶體；

待單晶生長(zhǎng)停止后，加大提拉速度，使晶體脫離熔體液面，以溫度20℃/h的速率降至室溫，然后緩慢從爐膛中取出晶體，即得到尺寸為23mm×23mm×14mm的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F非線性光學(xué)晶體。

反應(yīng)式中原料的碳酸鋇可以由硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇替換；碳酸銣可以由硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣替換；碳酸鋰可以由硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰替換；硼酸可由氧化硼替換。

實(shí)施例4

按反應(yīng)式：18BaCO₃+9Rb₂CO₃+6Li₂CO₃+2AlF₃+11Al₂O₃+36H₃BO₃→6Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+33CO₂↑+54H₂O↑；合成Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將BaCO₃、Rb₂CO₃、Li₂CO₃、AlF₃、Al₂O₃、H₃BO₃按方程式中摩爾比放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入Φ100mm×100mm的開(kāi)口剛玉坩堝中，將其壓緊，放入馬弗爐中，緩慢升溫至550℃，恒溫24小時(shí)，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，接著取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)于670℃又恒溫48小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨即得Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物，對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與鋰銣鋇鋁硼氧氟Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F單晶結(jié)構(gòu)得到的X射線譜圖是一致的；

采用高溫溶液法生長(zhǎng)大尺寸Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

然后將合成的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F與助熔劑SrF₂-H₃BO₃-Li₂O按摩爾比1:2進(jìn)行混配，其中SrF₂、H₃BO₃與Li₂O摩爾比為1:6:3，裝入Φ80mm×80mm的開(kāi)口鉑金坩堝中，升溫至740℃，恒溫30小時(shí)，再降至溫度725℃，得到混合熔體；

制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將得到的混合熔體以溫度2.5℃/h的速率緩慢降溫至室溫，自發(fā)結(jié)晶獲得籽晶；

將盛有制得的混合熔體置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將得到的籽晶固定于籽晶桿上,從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，先預(yù)熱籽晶20分鐘，將籽晶下至混合熔液液面進(jìn)行回熔，恒溫20分鐘，以溫度10℃/h的速率降至720℃；

再以溫度2℃/天的速率緩慢降溫，以50rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿進(jìn)行晶體的生長(zhǎng)；

待晶體生長(zhǎng)到所需尺度后，將晶體提離熔液表面，以溫度60℃/h速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取出，即可獲得尺寸為22mm×20mm×16mm的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體。

反應(yīng)式中原料的可以由硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇替換；碳酸銣可以由硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣替換；碳酸鋰可以由硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰替換；硼酸可由氧化硼替換。

實(shí)施例5

按反應(yīng)式：2BaCO₃+6Rb₂CO₃+Li₂CO₃+4LiF+8Al₂O₃+2LiBO₂+22H₃BO₃→4Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+19CO₂↑+33H₂O↑；制備Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將BaCO₃、Rb₂CO₃、Li₂CO₃、LiF、Al₂O₃、LiBO₂、H₃BO₃按方程式中摩爾比稱取原料，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入Φ100mm×100mm的開(kāi)口剛玉坩堝中，將其壓緊，放入馬弗爐中，緩慢升溫至550℃，恒溫24小時(shí)，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，接著取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)于670℃又恒溫48小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨即得Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物，對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與鋰銣鋇鋁硼氧氟Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F單晶結(jié)構(gòu)得到的X射線譜圖是一致的；

采用提拉法生長(zhǎng)大尺寸Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將合成的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物裝入Φ50mm×50mm的開(kāi)口鉑坩堝中，將坩堝放入晶體生長(zhǎng)爐中，升溫至900℃，恒溫36小時(shí)后，再降溫至830℃，得到Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F混合熔體；

制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將得到的混合熔體以溫度5℃/h的速率緩慢降溫，在降溫中使用鉑絲懸掛法獲得小晶體作為籽晶；

在化合物熔體表面生長(zhǎng)晶體：將盛有制得的混合熔體置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將得到的籽晶固定于籽晶桿上,從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，先預(yù)熱籽晶30分鐘，將籽晶下至混合熔液液面進(jìn)行回熔，恒溫30分鐘，以溫度1-60℃/h的速率降至785℃；

再以溫度0.2℃/天的速率緩慢降溫，以25rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以13mm/h的速度向上提拉晶體；

待單晶生長(zhǎng)停止后，加大提拉速度，使晶體脫離熔體液面，以溫度20℃/h的速率降至室溫，然后緩慢從爐膛中取出晶體，即得到尺寸為25mm×23mm×13mm的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F非線性光學(xué)晶體。

反應(yīng)式中原料的可以由硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇替換；碳酸銣可以由硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣替換；碳酸鋰可以由硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰替換；硼酸可由氧化硼替換。

實(shí)施例6

按反應(yīng)式：12BaCO₃+5Rb₂CO₃+2Li₂CO₃+4LiF+8Al₂O₃+2RbBO₂+22H₃BO₃→4Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+19CO₂↑+33H₂O↑；制備Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

采用高溫溶液法生長(zhǎng)大尺寸Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將BaCO₃、Rb₂CO₃、Li₂CO₃、LiF、Al₂O₃、RbBO₂、H₃BO₃按方程式中摩爾比直接稱取原料，與助熔劑LiBO₂-H₃BO₃按摩爾比1:1進(jìn)行混配，其中LiBO₂與H₃BO₃摩爾比為1:4，裝入Φ80mm×80mm的開(kāi)口鉑坩堝中，以溫度10℃/h的升溫速率加熱至760℃，恒溫20小時(shí)，再降至溫度745℃，得到混合熔液；

制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將得到的混合熔液以溫度5℃/h的速率緩慢降溫至室溫，自發(fā)結(jié)晶獲得籽晶；

在化合物熔體表面生長(zhǎng)晶體：將盛有制得的混合熔液置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將得到的籽晶固定于籽晶桿上，從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，先預(yù)熱籽晶60分鐘，將籽晶下至混合熔液中進(jìn)行回熔，恒溫60分鐘，以溫度60℃/h的速率降至705℃；

再以溫度3℃/天的速率緩慢降溫，以15rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿進(jìn)行晶體的生長(zhǎng)；

待晶體生長(zhǎng)到所需尺度后，將晶體提離熔液表面，以溫度15℃/h速率降至室溫，然后將晶體從爐膛中取出，即可獲得尺寸為25mm×20mm×10mm的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體。

反應(yīng)式中原料的碳酸鹽都可以用其氧化物或硝酸鹽或草酸鹽或氫氧化物替換，硼酸可由氧化硼替換。

實(shí)施例7

按反應(yīng)式：5BaCO₃+2Rb₂CO₃+2Li₂CO₃+BaF₂+4Al₂O₃+2RbBO₂+10H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+9CO₂↑+15H₂O↑，制備Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將BaCO₃、Rb₂CO₃、Li₂CO₃、BaF₂、Al₂O₃、RbBO₂、H₃BO₃按方程式中摩爾比稱取原料，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入Φ100mm×100mm的開(kāi)口剛玉坩堝中，將其壓緊，放入馬弗爐中，緩慢升溫至550℃，恒溫24小時(shí)，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，接著取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)于670℃又恒溫48小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨即得Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物，對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與鋰銣鋇鋁硼氧氟Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F單晶結(jié)構(gòu)得到的X射線譜圖是一致的；

采用提拉法生長(zhǎng)大尺寸Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將合成的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物裝入Φ50mm×50mm的開(kāi)口鉑坩堝中，將坩堝放入晶體生長(zhǎng)爐中加熱到熔化，升溫至850℃，恒溫100小時(shí)后，再降溫至815℃，得到Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F混合熔體；

制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將得到的混合熔體以溫度10℃/h的速率緩慢降溫，降溫中使用鉑絲懸掛法獲得小晶體作為籽晶；

在化合物熔體表面生長(zhǎng)晶體：將盛有制得的混合熔體置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將步驟c得到的籽晶固定于籽晶桿上,從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，先預(yù)熱籽晶60分鐘，將籽晶下至混合熔液液面進(jìn)行回熔，恒溫60分鐘，以溫度60℃/h的速率降至785℃；

再以溫度0.1℃/天的速率緩慢降溫，以60rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以13mm/h的速度向上提拉晶體；

待單晶生長(zhǎng)停止后，加大提拉速度，使晶體脫離熔體液面，以溫度20℃/h的速率降至室溫，然后緩慢從爐膛中取出晶體，即可得到尺寸為22mm×20mm×13mm的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F非線性光學(xué)晶體。

反應(yīng)式中原料的可以由硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇替換；碳酸銣可以由硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣替換；碳酸鋰可以由硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰替換；硼酸可由氧化硼替換。

實(shí)施例8

按反應(yīng)式：5BaCO₃+3Rb₂CO₃+Li₂CO₃+BaF₂+4Al₂O₃+2LiBO₂+10H₃BO₃→2Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F+9CO₂↑+15H₂O↑合成Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將BaCO₃、Rb₂CO₃、Li₂CO₃、BaF₂、Al₂O₃、LiBO₂、H₃BO₃按方程式中摩爾比放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入Φ100mm×100mm的開(kāi)口剛玉坩堝中，將其壓緊，放入馬弗爐中，緩慢升溫至550℃，恒溫24小時(shí)，待冷卻后取出坩堝，此時(shí)樣品較疏松，接著取出樣品重新研磨均勻，再置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)于670℃又恒溫48小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨即得Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物，對(duì)該產(chǎn)物進(jìn)行X射線分析，所得X射線譜圖與鋰銣鋇鋁硼氧氟Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F單晶結(jié)構(gòu)得到的X射線譜圖是一致的；

采用提拉法生長(zhǎng)大尺寸Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體：

將合成的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F化合物裝入Φ50mm×50mm的開(kāi)口鉑坩堝中，將坩堝放入晶體生長(zhǎng)爐中加熱到熔化，升溫至830℃，恒溫80小時(shí)后，再降溫至810℃，得到Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F混合熔體；

制備鋰銣鋇鋁硼氧氟籽晶：將得到的混合熔體以溫度1℃/h的速率緩慢降溫，在降溫中使用鉑絲懸掛法獲得小晶體作為籽晶；

在化合物熔體表面生長(zhǎng)晶體：將盛有制得的混合熔體置于坩堝中，再將坩堝置入晶體生長(zhǎng)爐中，將得到的籽晶固定于籽晶桿上,從晶體生長(zhǎng)爐頂部下籽晶，先預(yù)熱籽晶50分鐘，將籽晶下至混合熔液中進(jìn)行回熔，恒溫45分鐘，以溫度50℃/h的速率降至785℃；

再以溫度0.1℃/天的速率緩慢降溫，以60rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)籽晶桿，以13mm/h的速度向上提拉晶體；

待單晶生長(zhǎng)停止后，加大提拉速度，使晶體脫離熔體液面，以溫度80℃/h的速率降至室溫，然后緩慢從爐膛中取出晶體，即可得到尺寸為25mm×18mm×13mm的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F非線性光學(xué)晶體。

反應(yīng)式中原料的可以由硝酸鋇、氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸氫鋇或草酸鋇替換；碳酸銣可以由硝酸銣、氧化銣、氫氧化銣、碳酸氫銣或草酸銣替換；碳酸鋰可以由硝酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰或草酸鋰替換；硼酸可由氧化硼替換。

實(shí)施例9

將實(shí)施例1－8所得的任意的Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F晶體按相匹配方向加工一塊尺寸5mm×5mm×6mm的倍頻器件，按附圖2所示安置在3的位置上，在室溫下，用調(diào)Q Nd:YAG激光器作光源，入射波長(zhǎng)為1064nm，由調(diào)Q Nd:YAG激光器1發(fā)出波長(zhǎng)為1064nm的紅外光束2射入Rb₃Ba₃Li₂Al₄B₆O₂₀F單晶3，產(chǎn)生波長(zhǎng)為532nm的綠色倍頻光，輸出強(qiáng)度為同等條件KDP的1.7倍，出射光束4含有波長(zhǎng)為1064nm的紅外光和532nm的綠光，經(jīng)濾波片5濾去后得到波長(zhǎng)為532nm的綠色激光。