本发明专利技术涉及一种化合物硼酸钙和硼酸钙光学晶体及制备方法和用途，该化合物的化学式为Ca2B2O5，分子量为181.78，空间群为P21/c，晶胞参数为a=3.5582(5)Å，b=6.3503(8)Å，c=19.299(3)Å，β=92.386º，V=435.70(10)Å3，Z=4，采用固相反应法合成；该化合物的硼酸钙光学晶体的化学式为Ca2B2O5，属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为a=3.5582(5)Å，b=6.3503(8)Å，c=19.299(3)Å，β=92.386º，V=435.70(10)Å3，Z=4；该硼酸钙光学晶体透过范围为180–3000nm，双折射率适中，晶体易于切割、抛光和保存，在空气中稳定，不易潮解，不溶于水；可用于制作偏光棱镜，相位延迟器件和电光调制器件或光束分离偏振器等器件，这些器件利用的是晶体的折射率特性，在光学和通讯领域有重要应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学式为化2B2〇e的化合物测酸巧和测酸巧光学晶体及制备方法和利 用该晶体制作的光学器件。
技术介绍
双折射现象是光在各向异性介质中传播时表现出来的重要特征之一。光在光性非 均匀介质体中传播时，除光轴方向外，会改变其振动特点，分解为两个电场矢量振动方向相 互垂直、传播速度不同、折射率不同的两束偏振光，该种现象称为双折射，该样的晶体称为 双折射晶体。两束光中，遵从折射定律的一束光称为寻常光，其折射率用n。表示，不遵从折 射定律的一束光称为非常光，其折射率用n。表示。晶体的双折射是电光功能材料重要的光 学性能参数，双折射晶体用途广泛，主要应用于光通讯中的纤维光学隔离器、环形器、偏振 光学、光束的位移和格兰棱镜等领域。[000引常用的双折射材料主要有方解石、Ti02、LiNb03、YV04、a -BaB204W及MgFs等晶体。 方解石晶体主要W天然形式存在，人工合成比较困难，yv04晶体具有较大的双折射与离散 角，优良的温度稳定折射率性和机械性能，而且可W用提拉法生长出大尺寸高光学品质的 晶体。Ti化晶体虽然双折射最大，但硬度大，加工器件难度也较大。LiNb化虽然有与YV04相 似的机械和物理性能，晶体生长技术也较成熟，其双折射率比YV04小3倍，使得所需晶体的 尺寸更大。YV化是目前双折射晶体中最优良的材料，但是它的透过范围为400-5000nm，不 能用于紫外区。a-BaB204由于存在固态相变，很容易在晶体生长过程中开裂。MgFs晶体的 透过范围是110-8500nm，它是一种应用于深紫外很好的材料，但是它的双折射率太小。本发 明提供的CasBsOg双折射晶体的透过范围宽（180-3000nm)，并且双折射率适中，且可用于紫 夕K深紫外波段（180-350nm)。 通过检索，1993年Ji等人报道了CasBsOe晶体，其属于单斜晶系，空间群为P2i/c， 晶胞参数为a=7. 234(3)A，b=5. 181(1)A，c=ll. 524(3)A，目=92. 94(3)。，V=431. 41(10)A] ，Z=4 Liang,andS.Xie, 1993，ActaCrystallographica,C49, 78-79)。1999 年 Lin等人又对该晶体进一步报道，晶胞参数与1993年报道的相差不大，为a=7. 212 (2)A，b=5. 177(1)A，c=11.498(3)A,目=92. 11(2)。，V=428. 6(4)A3，Z=4(ALin，W.Cheng，J.Chen andJ.Huang, 1999，ActaCrystallographica,C55, 4-6)。最近，日本报道了化-B-0 体系的 两个新的天然化合物，分别是Ca2Bi.g2〇4.,e(OH)u.24的两个相，一个相的空间群为P2i/c，晶胞 参数为a=3. 5485 (12)A:b=6. 352 (2)A，c=19. 254 化）A，目=92. 393 (13)。，V=433. 6 (3)A3 。另一个相的空间群为P2i2A，，晶胞参数为a=3. 55645做A，b=6. 35194 (15)A， c=19. 25：34 巧）A,V=4：34. 941(18)A]。（K.KobayashiandY.Takechi'Mineralogical Magazine, 2013, 77, 93-105)。通过比较表明：本专利技术所述的化合物测酸巧是CasBsOe的 一个新相，属于单斜晶系，空间群为P2i/c，晶胞参数为a=3. 5582(5)A，b=6. 3503(8)A， c=19. 299(3)A，目=92. 386°，V=435. 70(10)A\Z=4。至今尚未见到有该化合物的合成和 晶体生长的报道，更没有晶体双折射性能及用于光学器件的报道。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种化合物测酸巧和测酸巧光学晶体及制备方法和用途，该 化合物的化学式均为Ca2B2〇5。 本专利技术的另一个目的在于提供化合物测酸巧光学晶体，该晶体的化学式为 CasBsOs，晶体属单斜晶系，空间群P2i/c，晶胞参数为a=3. 5582巧）A，b=6. 3503巧）A， c=19. 299(3)A，目=92. 386°，V=435. 70(10)身3。 本专利技术的又一个目的在于所述化合物测酸巧光学晶体的生长方法。 本专利技术的再一个目的在于提供化合物测酸巧光学晶体的用途，该晶体适于制作光 通信元件，如光隔离器，环形器，光束位移器，光学起偏器和光学调制器等，特别适用于制作 各种用途的偏光棱镜，相位延迟器件和电光调制器件。 本专利技术所述的一种化合物测酸巧，该化合物的化学式为CasBsOg，分子量为 181. 78,空间群为P2i/c，晶胞参数为a=3. 5582 (5)A，b=6. 3503 做A，c=19. 299 (3)A， 目=92. 386°，V=435. 70(10)A\Z=4,采用固相反应法合成化合物。 一种化合物测酸巧光学晶体，该晶体的化学式为CasBsOg，属于单斜晶系，空间 群为P2i/c，晶胞参数为a=3. 5582(5)A，b=6. 3503(8)A，c=19. 299(3)A，目=92. 386。，V=435. 70(10) Z=4。 所述化合物测酸巧光学晶体的制备方法，采用助烙剂法生长晶体，具体操作步骤 按下列进行： a、将含巧和含测化合物与助烙剂为含裡和含铅化合物或含铅化合物放入研鉢中 混合研磨，装入笛金巧巧中，加热至温度78(TC-85(TC，恒温20-100小时，得到混合烙液；b、将步骤a得到的混合烙液W温度l〇°CA的速率降温至655-685°C，再W温度 3CA的速率缓慢降温至室温，结晶获得巧晶；C、在化合物烙体表面或烙体中生长晶体；将步骤a得到的混合烙液W温度l〇°C/ h的速率降温至655-685C，再将步骤b巧晶固定在巧晶杆上，从顶部下巧晶与混合烙液表 面接触或将巧晶杆伸入到混合烙液中，W10-4化/min的转速旋转巧晶，W温度0. 2-2. 5C/ h的速率降温条件下生长晶体；t待单晶生长到所需尺度后，Wl-15mm/h的速度向上提拉晶体，使晶体脱离烙液 液面，W温度10-25CA的速率降至室温，然后缓慢地将巧晶杆从炉膛中取出，即可得到测 酸巧光学晶体。 步骤a中所述的含巧化合物为氧化巧、氨氧化巧、碳酸巧、硝酸巧、己酸巧或草酸 巧；所述的含测化合物为测酸或氧化测。 步骤a中所述助烙剂含裡化合物为氣化裡、氧化裡或偏测酸裡；含铅化合物为氣 化铅或氧化铅。[001引步骤a中含巧和含测化合物的摩尔比为1:1。 步骤a中含巧和含测化合物与助烙剂为含裡、含铅化合物的摩尔比为巧：测：裡： 铅=1-4:7:2:6-9。 所述的化合物测酸巧光学晶体在制备格洛匈棱镜、兰型棱镜、渥拉斯顿棱镜、或光 束分离偏振器的用途。[002。 所述化合物测酸巧晶体透过范围是180-3000皿，双折射率适中；晶体易于生长、 切割、抛光和保存，在空气中稳定，不易潮解，不溶于水。 本专利技术提供的化合物测酸巧CasBsOs光学晶体的透过范围宽180-3000nm，双折射 率适中，且可用于紫外/深紫外波段180-350nm，晶体易于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种化合物硼酸钙，其特征在于该化合物的化学式为Ca2B2O5，分子量为181.78，空间群为P21/c，晶胞参数为a = 3.5582(5) Å，b = 6.3503(8) Å，c = 19.299(3) Å，β= 92.386 º，V = 435.70(10) Å3，Z = 4，采用固相反应法合成化合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘世烈，刘璐，张方方，张芳袁，
申请(专利权)人：中国科学院新疆理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：新疆;65
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