专利名称:富锂高掺镁铌酸锂晶体的制作方法铌酸锂(LiNbO3～LN)晶体具有良好的电光性能和非线性光学性能，半波电压比KDP(磷酸二氢钾)小(见表一)，非线性光学系数比KDP大一个数量级(表二)。在激光应用方面很广泛，可以制作光调制器、Q开关、光偏转器等电光元件和光倍频器、光参量振荡器等非线性光学器件，在激光技术发展中有很大的实用价值。但是，在较低功率密度激光(对4880A，＜20w/cm2)照射下(表一)，会产生局部光致折射率的变化(称光折变)，限制了它的应用。探讨消除光致折射率变化现象、抵抗光折变的产生途径是当前研究者在努力解决的一个问题，其方法有两种一个方法是利用掺杂，例如掺5%Mol MgO，可以提高晶体自身抵抗产生光折变的能力(表二)。另一个方法是光折变的热清除，即将晶体加热到某一特定温度(称为退光折变温度)以上，可以清除光折变，如果在该温度以上使用，则不会发生光折变现象。我们对同成份铌酸锂晶体进行测量，其退光折变温度是140℃。通常，铌酸锂晶体是以同成份配比(Li/Nb的摩尔比为48.6/51.4)，在高温下熔融，用提拉法生长而成。我们制作成功的富锂高掺镁铌酸锂晶体的成份(按投料计算)是Li2CO3∶Nb2O5∶MgO＝0.95×0.505∶0.95×0.495∶0.05摩尔比，在高温熔融下提拉生长而成，经实验测定它具有如下特点1.抗光折变能力比同成份铌酸锂晶体至少提高二个数量级，且优于掺镁(5%Mol MgO)同成份铌酸锂晶体(表二)。根据我们的实测，在室温下，用氩离子激光束在功率为5.6×104w/cm2照射下，尚未发现光折变现象产生。2.用于非临界位相匹配，实现激光倍频，其位相匹配温度达到150℃，腔外倍频(由λ＝1.06μm转变为λ＝0.53μm)能量转换效率≥30%，镀增透膜后，可达40%(表二)。3.晶体光电导σPH比掺镁同成份铌酸锂约高一个数量级。上述第1项性能，对于制作应用于激光光学器件具有普遍意义，如Q开关、光调制器、光偏转器、参量振荡器、光倍频器等，都会因大大改善光折变的影响，而提高晶体的使用价值。第2项对制作光倍频器有特殊意义。
前人，在同成份铌酸锂中曾实现非临界位相匹配，倍频转换效率为16%左右，匹配温度为23℃(表二)。
我们研制的富锂高掺镁铌酸锂晶体制作的光倍频器件，对于1.06μm→0.53μm的转换效率高达40%，其匹配温度达到150℃，已超过退光折变温度，(根据我们的测量，对于同成份铌酸锂晶体是140℃)克服了光折变的影响。
参考文献〔1〕《南开大学学报》(自然)1980年1-2期P·59〔2〕《物理学报》1983年32卷6期P·795〔3〕《新型无机材料》1980年3期P·1〔4〕《非线性光学和材料》科学出版社，1978年


铌酸锂晶体是一种光学材料，具有良好的电光性能和非线性光学性能，在激光方面可以制作光调制器、Q开关、光倍频器等器件。
但是，在较低功率密度激光照射下，铌酸锂晶体会产生局部光致折射率的变化——光折变，限制了它的应用。
本发明的特征在于通过控制投料配比的方法实现了富锂高掺镁铌酸优质晶体的制备，得到了一个最佳投料比，晶体性能很好。