【技术实现步骤摘要】
本申请涉及晶体生长，特别是涉及一种磷酸氧钛铷电光晶体及其生长方法。
技术介绍
1、磷酸氧钛铷（rbtiopo4，简称rtp）晶体是一种人工合成的单晶体，在激光领域可作为可见、中红外波段固体激光器的倍频晶体，具有非线性系数大、抗激光损伤阈值高、不潮解等特点，但与倍频性能相近的同族磷酸氧钛钾（ktiopo4，简称ktp）晶体比，制备成本高，所以作为倍频晶体的应用受到局限。rtp晶体也是优秀的电光晶体，具有电光系数高、半波电压低、抗激光损伤阈值高、电导率低等优点，由其制成的电光器件插入损耗小、环境适应性强、机械与化学稳定性好、适于高重频操作等。因此，rtp是综合性能最为优异的新一代电光器件用材料，不仅用于激光测距、照射，还在国际重大科学勘探、探测项目中也得以广泛应用，如“好奇号”、“毅力号”火星车、t icesat-2卫星atlas激光系统及激光干涉引力波天文台（ligo）等。
2、rtp晶体为非同成分熔融化合物，通过改进的顶部籽晶熔盐法借助多磷酸盐助熔剂进行rtp电光晶体生长是当前最为成功的方式，选用更富含rb的高[rb]/[p]摩尔比值(r= 2.3)助熔剂生长体系进行晶体生长，可以生长出晶格更完整、更接近完整化学计量比的rtp晶体。大气气氛下生长rtp晶体因其操作简便和成本低而备受青睐，但这种方式可能会导致晶体质量稍差，重现性也不够理想。因其尚存在一些局限性，所以需要通过改进生长技术等以期显著提高晶体质量，从而提高电光器件性能以实现更好应用。
技术实现思路
1、本申请的
2、本申请的第一方面提供了一种磷酸氧钛铷电光晶体的生长方法，包括以下步骤：
3、原料合成：将rb2co3、nh4h2po4、tio2按摩尔比均匀混合，经高温固相烧结合成生长原料，置于坩埚中；
4、充入高纯氩气：将坩埚放入晶体生长炉中，充入高纯氩气排出空气1-3h，再将高纯氩气的流量恒定为1-20l/min；
5、高温反应：将生长原料进行高温处理，获得高温溶液；
6、过热处理：将高温溶液进行过热处理，获得过热溶液；
7、晶体生长：放入籽晶，生长磷酸氧钛铷电光晶体。
8、在本申请的一种实施方案中，充入氩气的过程中，将高纯氩气的流量恒定为7-16l/min。
9、在本申请的一种实施方案中，生长原料包括溶质rbtiopo4和溶剂rb7p3o11，溶质rbtiopo4和溶剂rb7p3o11的质量比为(0.55-1.3)：1。
10、在本申请的一种实施方案中，高温反应的温度为870-900℃，恒温时间为24-48h，高温溶液的温度梯度从液面中心向下为0.3-1.5℃/cm。
11、在本申请的一种实施方案中，过热处理的温度为880-960℃，恒温搅拌时间为36-110h。
12、在本申请的一种实施方案中，放入籽晶的过程包括：将过热溶液以3-15℃/h的速率降温至865-925℃，然后放入籽晶使籽晶接触液面，籽晶固定于籽晶杆上，恒温50-100min后降温至855-905℃。
13、在本申请的一种实施方案中，生长磷酸氧钛铷电光晶体的过程包括：以0.01-1.0℃/h的速率在905-790℃区间降温，生长晶体，生长晶体的时间为70-105天，晶体生长完成后，使生长的晶体脱离液面，以10-20℃/h的速率将晶体降温至20-100℃。
14、本申请的第二方面提供了一种采用本申请第一方面提供的生长方法生长的磷酸氧钛铷电光晶体，磷酸氧钛铷电光晶体的透过率≥84.0%。
15、本申请的有益效果：
16、本申请提供了一种磷酸氧钛铷电光晶体及其生长方法，磷酸氧钛铷电光晶体的生长方法包括以下步骤：原料合成：将rb2co3、nh4h2po4、tio2按摩尔比均匀混合，经高温固相烧结合成生长原料，置于坩埚中；充入高纯氩气：将坩埚放入晶体生长炉中，充入高纯氩气排出空气1-3h，再将高纯氩气的流量恒定为1-20l/min；高温反应：将生长原料进行高温处理，获得高温溶液；过热处理：将高温溶液进行过热处理，获得过热溶液；晶体生长：放入籽晶，生长磷酸氧钛铷电光晶体。本申请提供的生长方法通过精确控制惰性气体的成分和流量，为磷酸氧钛铷电光晶体提供稳定的惰性气氛环境，可以使磷酸氧钛铷电光晶体的质量得到提高，其在波长515-3000nm范围内的透过率不低于84.0%，抗激光损伤阈值达到856mw/cm2@1064nm,10hz,10ns。
17、当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种磷酸氧钛铷电光晶体的生长方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述充入氩气的过程中，将所述高纯氩气的流量恒定为7-16L/min。
3.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述生长原料包括溶质RbTiOPO4和溶剂Rb7P3O11，所述溶质RbTiOPO4和所述溶剂Rb7P3O11的质量比为(0.55-1.3)：1。
4.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述高温反应的温度为870-900℃，恒温时间为24-48h，所述高温溶液的温度梯度从液面中心向下为0.3-1.5℃/cm。
5.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述过热处理的温度为880-960℃，恒温搅拌时间为36-110h。
6.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述放入籽晶的过程包括：将所述过热溶液以3-15℃/h的速率降温至865-925℃，然后放入籽晶使所述籽晶接触液面，所述籽晶固定于籽晶杆上，恒温50-100min后降温至855-905℃。
7.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述生长磷酸氧钛铷电光晶
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的生长方法生长的磷酸氧钛铷电光晶体，所述磷酸氧钛铷电光晶体的透过率≥84.0%。
...【技术特征摘要】
1.一种磷酸氧钛铷电光晶体的生长方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述充入氩气的过程中，将所述高纯氩气的流量恒定为7-16l/min。
3.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述生长原料包括溶质rbtiopo4和溶剂rb7p3o11，所述溶质rbtiopo4和所述溶剂rb7p3o11的质量比为(0.55-1.3)：1。
4.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述高温反应的温度为870-900℃，恒温时间为24-48h，所述高温溶液的温度梯度从液面中心向下为0.3-1.5℃/cm。
5.根据权利要求1所述的生长方法，其中，所述过热处理的温度为880-960℃，恒温搅拌时间为36-11...
【专利技术属性】
技术研发人员：石爽爽，陈建荣，王国影，肖亚波，袁雷，张杰，窦海洋，
申请(专利权)人：北京中材人工晶体研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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