本發(fā)明涉及化學(xué)式為Cd4RO(BO3)3(R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu的一種或至少兩種元素)的化合物、其非線性光學(xué)晶體、這種晶體的制備方法以及利用該晶體制作的非線性光學(xué)器件和激光非線性光學(xué)復(fù)合功能器件。技術(shù)背景具有非線性光學(xué)效應(yīng)的晶體稱為非線性光學(xué)晶體。這里非線性光學(xué)晶體效應(yīng)是指倍頻、和頻、差頻、參量放大等效應(yīng)。只有不具有對(duì)稱中心的晶體才可能有非線性光學(xué)效應(yīng)。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的激光,使激光器得到更廣泛的應(yīng)用。全固態(tài)藍(lán)綠激光系統(tǒng)可以由固體激光器產(chǎn)生近紅外激光再經(jīng)非線性光學(xué)晶體進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn),在激光技術(shù)領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用前景。目前應(yīng)用于全固態(tài)藍(lán)綠激光系統(tǒng)的非線性光學(xué)材料主要有KTP(KTiOPO4)(參見美國雜志《JournalofAppliedPhisics》,Vol。47,4980,1976)、BBO(β-Ba2B2O4)(參見《中國科學(xué)》B28,235,1985)和LBO(LiB3O5)晶體(參見《中國發(fā)明專利》88102084)。這些材料在生長上有不足之處:由于KTP和LBO是非同成分熔融化合物,而BBO在熔點(diǎn)下具有相變,它們都需要使用助熔劑法來生長,生長速度慢,不易獲得大尺寸晶體,成本高,影響了全固態(tài)激光器的大規(guī)模應(yīng)用。稀土非線性光學(xué)晶體是一類比較獨(dú)特的晶體材料。因?yàn)橄⊥岭x子在配位結(jié)構(gòu)上具有很大的相連性,他們的物理化學(xué)性質(zhì)使得稀土離子在取代(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,已發(fā)現(xiàn)的這類稀土材料有YAl3(BO3)3(參見前蘇聯(lián)雜志《KristalundTechnik》Vol.9,63,1974)、NdxY1-xAl3(BO3)4(參見《中國物理快報(bào)》Vol.3,413,1986)、CaMO(BO3)3(M=La、Gd、Sm、Er、Y、Lu)(參見美國雜志《ChemistryMaterial》Vol.4,737,1992)、R2MB10O19(R代表一種或者至少兩種元素,選自稀土元素或Y;M選自Ca,Sr,Ba)(參見中國發(fā)明專利CN1084399C、美國專利US6,146,553)和Na3La9O3(BO3)8(參見中國發(fā)明專利CN1142328C、美國專利US6,921,498B2)等,這些晶體可以用來制作藍(lán)綠光波段非線性光學(xué)器件。本發(fā)明目的在于提供一種Cd4RO(BO3)3化合物及制備方法,其中R選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu中的一種或至少兩種元素;本發(fā)明另一目的在于提供一種Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體及該晶體的制備方法本發(fā)明再一目的在于提供一種Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體及制備方法;本發(fā)明還有一個(gè)目在于提供一種Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體和Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體的用途。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提供的Cd4RO(BO3)3化合物,其中R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu中的一種或至少兩種元素。本發(fā)明提供的Cd4RO(BO3)3化合物的制備方法,其制備步驟如下:將含R化合物、含Cd化合物和含B化合物按摩爾比R:Cd:B=1:8:3的比例混合均勻后,進(jìn)行化學(xué)合成反應(yīng),制得Cd4RO(BO3)3的化合物;所述含R化合物為R的氧化物、R的氯化物、R的碳酸鹽、R的硝酸鹽或R的草酸鹽;其中,R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu中的一種或至少兩種元素;所述含Cd化合物為Cd的氧化物、Cd的氯化物、Cd的碳酸鹽、Cd的硝酸鹽或Cd的草酸鹽;所述含B化合物為H3BO3或B2O3。本發(fā)明提供的Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體,其中R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu中的一種或至少兩種元素,該晶體不具有對(duì)稱中心,屬單斜晶系,空間群為Cm;該晶體具有非線性光學(xué)性能。本發(fā)明提供的Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體的制備方法,采用CdO-B2O3助熔劑體系助熔劑法生長晶體,其步驟如下:1)配料:將Cd4RO(BO3)3化合物和CdO-B2O3助熔劑按Cd4RO(BO3)3:CdO:B2O3為1:1~4:1~8摩爾比配料并進(jìn)行預(yù)處理;或者直接使用按照R2O3:CdO:B2O3為1:10~16:5~19的摩爾比配料,并進(jìn)行預(yù)處理;2)升溫:將盛有上述配料的鉑坩堝置于晶體爐中,升溫至完全熔化,并在該溫度下恒溫至高溫熔液充分均化;3)引入籽晶:將步驟2)得到的高溫熔液降至飽和溫度以上0-10℃,用籽晶嘗試法尋找晶體生長的飽和溫度,在飽和溫度以上5-25℃緩慢地將已固定好的籽晶引入高溫熔液表面或高溫熔液中,恒溫10-200分鐘后,迅速降溫至飽和溫度;4)控制各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行晶體生長:在晶體生長過程中,以飽和溫度作為降溫的起始溫度,以0-5℃/天的速率降溫,同時(shí)以0-100rpm的速率旋轉(zhuǎn)晶體和/或坩堝,進(jìn)行晶體生長;待晶體生長到所需要的尺寸后,將晶體提離液面,以小于50℃/h的速率降至室溫,得到Cd4RO(BO3)3晶體;所述經(jīng)預(yù)處理的原料的預(yù)處理為將配置好的原料混合均勻后倒入剛玉坩堝中,于馬弗爐中緩慢升溫至200℃加熱10小時(shí)以上,然后升溫至500℃加熱24小時(shí)以上,將產(chǎn)物分批熔于鉑坩堝中,后冷卻至室溫;所述Cd4RO(BO3)3化合物中,R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu的一種或至少兩種元素;所述R2O3用R的氯化物、R的碳酸鹽、R的硝酸鹽或R的草酸鹽代替,R選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu中的一種或至少兩種元素;所述CdO用Cd的氯化物、Cd的碳酸鹽、Cd的硝酸鹽或Cd的草酸鹽代替;所述的B2O3用H3BO3代替。本發(fā)明提供的Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體,所述的R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu中的至少兩種元素,而且該至少二種元素中有一種為激光激活摻雜離子;所述激光激活摻雜離子為Nd3+,Pr3+,Sm3+,Eu3+,Dy3+,Ho3+,Er3+,Tm3+或Yb3+;所述激光激活摻雜離子的摻雜濃度為0.01-10.0wt%。本發(fā)明提供的Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體的制備方法,其制備步驟如下:1)制備Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能化合物:將含R化合物、含Cd化合物和含B化合物按摩爾比R:Cd:B=1:8:3的比例混合均勻后,進(jìn)行化學(xué)合成反應(yīng),制得Cd4RO(BO3)3的化合物;所述含R化合物為R的氧化物、R的氯化物、R的碳酸鹽、R的硝酸鹽或R的草酸鹽;其中,R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu中的至少兩種元素,而且該至少二種元素中有一種為激光激活摻雜離子;所述激光激活摻雜離子為Nd3+,Pr3+,Sm3+,Eu3+,Dy3+,Ho3+,Er3+,Tm3+或Yb3+;所述激光激活摻雜離子的摻雜濃度0.01-10.0wt%;所述含Cd化合物為Cd的氧化物、Cd的氯化物、Cd的碳酸鹽、Cd的硝酸鹽或Cd的草酸鹽;所述含B化合物為H3BO3或B2O3;2)采用CdO-B2O3助熔劑法生長Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體,其步驟如下:(1)配料:步驟1)所得Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能化合物和CdO-B2O3助熔劑按Cd4RO(BO3)3:CdO:B2O3為1:1~4:1~8的摩爾比配料,并進(jìn)行預(yù)處理;(2)升溫:將盛有上述配料的鉑坩堝置于晶體爐中,升溫至完全熔化,并在該溫度下恒溫至高溫熔液充分均化;(3)引入籽晶:將步驟2)得到的高溫溶液降至飽和溫度以上0-10℃,用籽晶嘗試法尋找晶體生長的飽和溫度,在飽和溫度以上5-25℃緩慢地將已固定好的籽晶引入高溫溶液表面或高溫溶液中,恒溫10-200分鐘后,迅速降溫至飽和溫度;(4)控制各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行晶體生長:在晶體生長過程中,以飽和溫度作為降溫的起始溫度,以0~3℃/天的速率降溫,同時(shí)以0~100rpm的速率旋轉(zhuǎn)晶體和/或坩堝,進(jìn)行晶體生長;待晶體生長到所需要的尺寸后,將晶體提離液面,以小于50℃/h的速率降至室溫,得到Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體;所述經(jīng)預(yù)處理的原料的預(yù)處理為將配置好的原料混合均勻后倒入剛玉坩堝中,于馬弗爐中緩慢升溫至200℃加熱10小時(shí)以上,然后升溫至500℃加熱24小時(shí)以上,將產(chǎn)物分批熔于鉑坩堝中,后冷卻至室溫;所述Cd4RO(BO3)3化合物中,R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu的一種或至少兩種元素;所述R2O3用R的氯化物、R的碳酸鹽、R的硝酸鹽或R的草酸鹽代替,R選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu中的一種或至少兩種元素;所述CdO用Cd的氯化物、Cd的碳酸鹽、Cd的硝酸鹽或Cd的草酸鹽代替;所述的B2O3用H3BO3代替。本發(fā)明提供的Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體的用途,將該晶體用于非線性光學(xué)器件,該非線性光學(xué)器件包含至少一束入射電磁輻射通過至少一塊非線性光學(xué)晶體后產(chǎn)生至少一束頻率不同于入射電磁輻射的輸出輻射的裝置,其特征在于,其中的非線性光學(xué)晶體是Cd4RO(BO3)3單晶體。本發(fā)明提供的Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體的用途,其特征在于,將該晶體用于激光非線性光學(xué)復(fù)合功能器件,置于光學(xué)諧振腔中,經(jīng)光泵浦源作用,產(chǎn)生基頻激光和至少一束頻率不同于基頻的激光輸出,其特征在于,諧振腔中的激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體是摻雜有稀土激光激活離子的Cd4RO(BO3)3單晶體。以下是幾個(gè)典型的可得到Cd4RO(BO3)3化合物的化學(xué)反應(yīng):(1)8CdCO3+R2O3+3B2O3=Cd4RO(BO3)3+8CO2↑(2)8Cd(NO3)2+R2O3+3B2O3=2Cd4RO(BO3)3+16NO2↑+4O2↑(3)8CdC2O4+R2O3+3B2O3=2Cd4RO(BO3)3+8CO↑+8CO2↑(4)8CdCO3+R2O3+6H3BO3=2Cd4RO(BO3)3+8CO2↑+9H2O↑(5)8Cd(NO3)2+R2O3+6H3BO3=2Cd4RO(BO3)3+16NO2↑+4O2↑+9H2O↑(6)8CdC2O4+R2O3+6H3BO3=2Cd4RO(BO3)3+8CO↑+8CO2↑+9H2O↑。本發(fā)明的Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體,其中R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu的一種或至少兩種元素;該晶體不具有對(duì)稱中心,屬單斜晶系,Cm空間群。本發(fā)明提的Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體,其中,R為選自Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb和Lu中的至少兩種元素,而且該至少二種元素中有一種為激光激活摻雜離子;所述激光激活摻雜離子為Nd3+,Pr3+,Sm3+,Eu3+,Dy3+,Ho3+,Er3+,Tm3+或Yb3+;所述激光激活摻雜離子的摻雜濃度為0.01-10.0wt%;Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體中有稀土離子摻雜時(shí),由于所摻雜的三價(jià)離子有豐富的能級(jí),可獲得多種顏色的發(fā)光,作為發(fā)光材料,有很好的應(yīng)用前景。晶體的后處理及光學(xué)加工方法如下:晶體生長結(jié)束后,使晶體脫離熔體液面,仍將晶體留在生長爐中退火,以不大于100℃/hr的速率降至室溫,優(yōu)選降溫速率30-50℃/hr;根據(jù)晶體的結(jié)晶學(xué)數(shù)據(jù),將晶體毛坯定向,按照所需角度,厚度和截面尺寸切割晶體,將晶體通光面拋光,既可作為非線性光學(xué)器件使用。上述非線性光學(xué)晶體的光學(xué)加工方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的內(nèi)容。本發(fā)明所提供的晶體對(duì)光學(xué)加工精度無特殊要求。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:所獲晶體具有較寬的透過波段,較大的粉末倍頻效應(yīng)。Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體具有物化性能穩(wěn)定,不潮解,易于加工和保存及寬的透過范圍,其紫外透過截止邊為315nm,粉末倍頻效應(yīng)與LBO(LiB3O5)相同;本發(fā)明非線性光學(xué)晶體可用于制作非線性光學(xué)器件,在室溫下,用Nd:YAG調(diào)Q激光器作為光源,入射波長為1064nm的紅外光,輸出波長為532nm的綠色激光,激光強(qiáng)度與LBO(LiB3O5)相同。Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體具有物化性能穩(wěn)定,不潮解,易于加工和保存及寬的透過范圍,在現(xiàn)有助熔劑體系下易獲得較大尺寸單晶體;本發(fā)明激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體可用于制作激光自倍頻光學(xué)器件,在室溫下,將本發(fā)明激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體制成的光學(xué)器件置于由全反鏡與輸出鏡組成的光學(xué)諧振腔中,用小型氙閃光燈作泵浦源,即可產(chǎn)生紅外激光,并可利用晶體本身的非線性光學(xué)效應(yīng)將紅外激光進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換,既可獲得紅外激光輸出,又可獲得綠色自倍頻激光輸出,激光性能與同等條件下的Nd:GdCa4O(BO3)3相當(dāng)。附圖說明圖1是本發(fā)明Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體制作成非線性光學(xué)器件的工作原理圖示意圖,其中:1是激光器,2是入射激光束,3是經(jīng)晶體后處理及光學(xué)加工的Cd4RO(BO3)3單晶體,4是所產(chǎn)生的出射激光束,5是濾波片。圖2為本發(fā)明Cd4GdO(BO3)3多晶粉末X射線衍射圖譜。圖3為本發(fā)明的Cd4GdO(BO3)3晶體透過圖譜。圖4為本發(fā)明的Cd4GdO(BO3)3晶體結(jié)構(gòu)圖。圖5為本發(fā)明的Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3晶體結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明采用Cd4RO(BO3)3晶體制作的非線性光學(xué)器件做詳細(xì)說明。由激光器1發(fā)出光束2射入Cd4RO(BO3)3單晶體3,所產(chǎn)生的出射光束4通過濾波片5,從而獲得所需要的激光束。該非線性光學(xué)器件可以使倍頻發(fā)生器,上、下頻率轉(zhuǎn)換器,光參量振蕩器等。激光器1可以使用摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)激光器或其它激光器,對(duì)使用Nd:YAG激光器作光源的倍頻器件來說,入射光束2是波長為1064nm的紅外光,通過Cd4RO(BO3)3單晶產(chǎn)生波長為532nm的綠光倍頻光,出射光束4含有波長為1064nm的紅外光和532nm的綠光,濾波片5的作用是濾去紅外光成分,只允許綠色倍頻光通過。本發(fā)明的Cd4CdO(BO3)3晶體作為非線性光學(xué)器件的用途,是該非線性光學(xué)器件包含將至少一束入射電磁輻射通過至少一塊非線性光學(xué)晶體后產(chǎn)生至少一束頻率不同于入射電磁輻射的輸出輻射的裝置,其中的非線性光學(xué)晶體是Cd4RO(BO3)3單晶體。對(duì)于本發(fā)明摻雜有稀土激光激活離子的Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體,除上述用途外,還可以用它制作激光非線性光學(xué)復(fù)合功能器件,該器件置于光學(xué)諧振腔中,經(jīng)光泵浦源激勵(lì),產(chǎn)生基頻光和至少一束頻率不同于基頻的激光輸出;其特征在于,諧振腔中的激光非線性光學(xué)復(fù)合功能器件是摻有稀土激光激活離子的Cd4RO(BO3)3單晶體。一種具體(Gd0.96Nd0.04)Cd4B3O10晶體作為激光非線性光學(xué)復(fù)合功能器件之一的自倍頻激光器件的用途,是將該器件置于由全反鏡與輸出鏡組成的光學(xué)諧振腔中,經(jīng)光泵浦源激勵(lì),晶體產(chǎn)生紅外激光,并可利用晶體本身的非線性光學(xué)效應(yīng)將該紅外光進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換,既可獲得紅外基頻激光輸出,有可獲得綠色倍頻激光輸出;其特征在于,諧振腔中的自倍頻激光器件是(Gd0.96Nd0.04)Cd4B3O10單晶體。本發(fā)明的Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體和Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體:Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體具有較大的非線性光學(xué)效應(yīng),機(jī)械性能好,不易碎裂,不潮解,易于加工和保存;將本發(fā)明Cd4RO(BO3)3非線性光學(xué)晶體制作成界面尺寸5x5mm,通光方向厚度7mm的非線性光學(xué)器件,在室溫下,用調(diào)QNd:YAG激光器作光源,入射波長為1064nm的紅外光,輸出波長為532nm的綠色激光,激光強(qiáng)度與用同樣的紅外激光照射同尺寸LBO晶體所產(chǎn)生的綠色激光強(qiáng)度相同;Cd4RO(BO3)3激光非線性光學(xué)復(fù)合功能晶體可制成的自倍頻器件置于由全反鏡和輸出鏡組成的光學(xué)諧振腔中,經(jīng)光泵浦源激勵(lì),晶體產(chǎn)生紅外激光輸出,又可獲得綠色倍頻激光輸出。原則上,現(xiàn)有助熔劑發(fā)可獲得尺寸為厘米級(jí)的Cd4RO(BO3)3單晶體;使用大尺寸坩堝,則可獲得相應(yīng)較大尺寸的單晶體。實(shí)施例1:采用固相反應(yīng)法制備粉末狀Cd4GdO(BO3)3化合物。反應(yīng)方程式如下:8CdCO3+Gd2O3+3B2O3=Cd4GdO(BO3)3+8CO2↑;上述三種試劑投料量:CdCO3:68.97克(0.4mol);Gd2O3:18.13克(0.05mol);B2O3:10.45克(0.15mol)。具體操作步驟是:按上述劑量分別稱取試劑,將他們放入研缽中,混合并仔細(xì)研磨,然后裝入40mm×30mm的開口鉑坩堝中,將其壓實(shí),放入馬弗爐中,以30℃/h的速率升溫至500℃并恒溫24h,待冷卻后取出坩堝,此時(shí)樣品較疏松,取出樣品重新研磨均勻,再置于坩堝中壓實(shí),在馬弗爐內(nèi)于800℃燒結(jié)120h,中途取出研磨1~2次,即得產(chǎn)品,產(chǎn)品XRD圖譜如圖2所示。使用上述相同方法,將Gd2O3替換為La之外的其他稀土氧化物或Y2O3,均可獲得相應(yīng)的Cd4RO(BO3)3化合物。實(shí)施例2:制備粉末狀Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3化合物。將Cd(NO3)2:94.574克;Gd2O3:17.04克;Nd2O3:0.68克,B2O3:10.45克混合并仔細(xì)研磨,然后裝入40mm×30mm的開口鉑坩堝中,將其壓實(shí),放入馬弗爐中,以30℃/h的速率升溫至500℃并恒溫24h,待冷卻后取出坩堝,此時(shí)樣品較疏松,取出樣品重新研磨均勻,再置于坩堝中壓實(shí),在馬弗爐內(nèi)于800℃燒結(jié)120h,中途取出研磨1~2次,即得產(chǎn)品Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3粉末,化合物Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3具有發(fā)光性能。實(shí)施例3:采用助熔劑法制備Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3晶體,以CdO-B2O3為助熔劑;將實(shí)施例2所得的化合物Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3粉末319.52克、102.72克CdO和49.44克H3BO3,即摩爾比Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3∶CdO∶H3BO3為1∶2∶2,裝入60mm×60mm的開口鉑金坩堝中,把預(yù)處理后的坩堝放入豎直式單晶生長爐中,用保溫材料把位于爐頂部的開口封上,在爐頂部與坩堝中心位置對(duì)應(yīng)處留一可供籽晶桿出入的小孔,快速升溫1080℃,恒溫24h,使高溫熔液充分均化,用籽晶嘗試法尋找到晶體生長的飽和溫度為1025℃。將上述高溫熔液降溫至1035℃(飽和溫度以上10℃),將沿b軸切割的Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3籽晶用鉑金絲固定在籽晶桿下端,從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩堝使之與熔體液面接觸,籽晶桿的旋轉(zhuǎn)速度為30rpm,恒溫20分鐘,快速降溫至1025℃,然后以0.4℃/day的速率降溫,10天后晶體生長結(jié)束,將晶體提離熔體液面,以40℃/hr的速率退火降溫至室溫,獲得尺寸為7×6×6mm的Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3單晶。使用上述方法將Gd2O3和Nd2O3替換為La之外的其他稀土氧化物或Y2O3,均可獲得相應(yīng)的Cd4RO(BO3)3單晶。實(shí)施例4:采用助熔劑法制備Cd4YbO(BO3)3晶體,以CdO-B2O3為助熔劑;將256.82克CdO,65.68克Yb2O3和185.50克H2BO3,即摩爾比為Yb2O3∶CdO∶H2BO3=1∶12∶18均勻混合后,裝入60mm×60mm的開口鉑坩堝中,把預(yù)處理后的坩堝放入豎直式單晶生長爐中,用保溫材料把位于爐頂部的開口封上,在爐頂部與坩堝中心位置對(duì)應(yīng)處留一可供籽晶桿出入的小孔,快速升溫1030℃,恒溫24h,使高溫熔液充分均化,用籽晶嘗試法尋找到晶體生長的飽和溫度為984℃。將上述高溫熔液降溫至995℃(飽和溫度以上11℃),將沿b軸切割的Cd4YbO(BO3)3籽晶用鉑金絲固定在籽晶桿下端,從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩堝使之與熔體液面接觸,籽晶桿的旋轉(zhuǎn)速度為30rpm,恒溫20分鐘,快速降溫至984℃,然后以0.3℃/day的速率降溫,10天后晶體生長結(jié)束,將晶體提離熔體液面,以40℃/hr的速率退火降溫至室溫,獲得尺寸為8×7×5mm的Cd4RO(BO3)3單晶。使用上述方法將Yd2O3替換為La之外的其他稀土氧化物或Y2O3,均可獲得相應(yīng)的Cd4RO(BO3)3單晶。實(shí)施例5:采用助熔劑法制備Cd4GdO(BO3)3晶體,以CdO-H3BO3為助熔劑;稱取CdO256.82克,Gd2O345.32克,H3BO3247.34克,即摩爾比Gd2O3∶CdO∶H3BO3=1∶16∶32,混合均勻后,裝入60mm×60mm的開口鉑金坩堝中,把經(jīng)過預(yù)處理的坩堝放入豎直式單晶生長爐中,用保溫材料把位于爐頂部的開口封上,在爐頂部與坩堝中心位置對(duì)應(yīng)處留一可供籽晶桿出入的小孔,快速升溫1015℃,恒溫24h,使高溫熔液充分均化,用籽晶嘗試法尋找到晶體生長的飽和溫度為956℃。將上述高溫熔液降溫至965℃(飽和溫度以上9℃),將沿b軸切割的Cd4GdO(BO3)3籽晶用鉑金絲固定在籽晶桿下端,從爐頂部小孔將籽晶導(dǎo)入坩堝使之與熔體液面接觸,籽晶桿的旋轉(zhuǎn)速度為30rpm,恒溫20分鐘,快速降溫至956℃,然后以0.4℃/day的速率降溫,10天后晶體生長結(jié)束,將晶體提離熔體液面,以40℃/hr的速率退火降溫至室溫,獲得尺寸為8×7×7mm的Cd4GdO(BO3)3單晶。使用上述方法將Gd2O3替換為La之外的其他稀土氧化物或Y2O3,均可獲得相應(yīng)的Cd4RO(BO3)3單晶。實(shí)施例6:將實(shí)施例5所得Cd4GdO(BO3)3非線性光學(xué)晶體作透過光譜測定,如圖3所示,該晶體在315nm到2500nm波長范圍內(nèi)透明,晶體不易碎裂,易于切割,拋光加工和保存,不潮解,將晶體制成截面尺寸5x5mm,透光厚度7mm的倍頻器件,按附圖1所示裝置在3的位置,在室溫下,用調(diào)QNd:YAG激光器作為光源,入射波長為1064nm的紅外光,輸出波長為532nm綠色激光,激光強(qiáng)度與用同樣的紅外激光照射同樣尺寸的LBO晶體所產(chǎn)生的綠色激光強(qiáng)度相同。實(shí)施例7:將實(shí)施例3所得Cd4(Gd0.96Nd0.04)O(BO3)3晶體制成截面尺寸4x4mm,透光方向厚度6mm的自倍頻激光器件,置于由全反鏡與輸出鏡組成的光學(xué)諧振腔中,用小型氙閃光燈作泵浦源,獲得紅外激光和綠色自倍頻激光輸出。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員使用類似的方法不難用Cd4RO(BO3)3晶體制造出其它的非線性光學(xué)器件,如上、下頻率轉(zhuǎn)換器、光參量振蕩器等,這些均不可能超出此發(fā)明的構(gòu)思和范圍。