一种硅酸铷非线性光学晶体的制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种硅酸铷非线性光学晶体的制备方法和用途，该晶体的化学式为Rb6Si10O23。
背景技术
通过受激辐射产生的激光一般仅有一个或几个波长，而在实际应用中，在不同的应用领域需要不同波段的激光，因此需要对激光进行调谐。非线性光学晶体可以利用晶体的非线性光学效应对激光进行变频。任何晶体都拥有非线性光学效应，但由于在非线性高次极化项中，二次项所引起的非线性光学效应最为显著，而极化项的次数越高，各项数值依次下降几个数量级。因此，在非线性光学晶体中，二阶非线性光学晶体因其转化效率高，光束质量好，输出线宽窄，原料易得，简单易行而成为目前最有前景的调谐方式。
目前，在长波紫外到近红外短波波段(320nm-1100nm)，以KDP，β-BaB2O4(β-BBO)，LiB3O5(LBO)，KTiOPO4(KTP)晶体为代表的二阶非线性光学晶体的研究已经比较完善，基本能够满足需求。然而在深紫外到中波紫外波段，已有的非线性光学晶体材料如β-BBO，CsLiB6O10(CLBO),KBe2BO3F2(KBBF)等都有很大的局限性，如，走离角过大，易吸潮，层状生长习性等，因此亟待开发新型非线性光学晶体。
非线性光学晶体从单晶结构的发现到应用的过程中，最重要的步骤之一就是大尺寸晶体的生长，非线性光学晶体只有长大才有应用价值。这就要求新材料容易制备、物化性能良好、便于大晶体生长、价格低廉，从而能够得到大块透明的非线性光学晶体。
发明内容
本发明目的在于提供一种硅酸铷非线性光学晶体的制备方法和用途，该晶体的化学式为Rb6Si10O23，分子量为1161.65，该晶体属正交晶系，空间群为Amm2，晶胞参数为：
本发明的另一个目的是提供采用熔体法生长晶体，操作简便的制备硅酸铷非线性光学晶体。
本发明的再一目的是提供用硅酸铷非线性光学晶体的用途。
本发明的再一目的是为了弥补各类激光器发射激光波长的空白光谱区，从而提供一种硅酸铷非线性光学晶体。
本发明所述的一种硅酸铷非线性光学晶体的制备方法，该晶体分子式为Rb6Si10O23，分子量为1161.65，空间群为Amm2，晶胞参数为：
a、将含Rb化合物和含Si化合物按摩尔比Rb:Si＝6:10混合均匀，放入研钵中，仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的开口刚玉坩埚中，将其压紧，放入马弗炉中，缓慢升温至700℃，恒温24小时，待冷却后取出坩埚，此时样品较疏松，接着取出样品重新研磨均匀，再置于坩埚中，在马弗炉内温度800℃，恒温48小时，将其取出，放入研钵中捣碎研磨，即得Rb6Si10O23多晶粉末，对该产物进行X射线分析，所得X射线谱图与成品Rb6Si10O23单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的，其中含铷的化合物为Rb2O、Rb2CO3、RbNO3、Rb2C2O4·H2O、RbOH、RbC2H3O2、RbF或RbCl；含硅化合物为H2SiO3、SiO2、H4SiO4、或H2Si2O5；
b、将步骤a得到的Rb6Si10O23的多晶粉末在坩埚中加热至熔化，温度950-1200℃恒温1-100h，再降温至890-920℃，得到Rb6Si10O23熔体；
c、将步骤b得到的Rb6Si10O23熔体以0.5-10℃/h的速率缓慢降温至室温，结晶获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
d、采用提拉法在熔体表面或熔体中生长晶体：将步骤c籽晶固定在籽晶杆上，从顶部下籽晶与步骤b熔体表面接触，以0.1－10℃/天的速率或直接降温，降温至880-900℃，以0-100rpm的转速旋转籽晶杆或旋转坩埚，以0-15mm/h的速度向上提拉晶体，待单晶生长停止后，加大提拉速度，使晶体脱离熔体液面，以1-100℃/h的速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即得到硅酸铷非线性光学晶体；
或利用坩埚移动法在熔体中生长晶体：将步骤c制备的籽晶放在坩埚底部，再将步骤a制备的Rb6Si10O23多晶粉末放入坩埚中，然后将铂金坩埚密封，将生长炉温度升至950-1000℃，恒温10-120小时，调整坩埚位置使籽晶微熔，然后以0.1-10mm/天的速度降低坩埚，同时，保持生长温度不变，待生长结束后，再以5-20℃/h的速率快速降至室温，即得到Rb6Si10O23非线性光学晶体。
所述的方法获得的硅酸铷非线性光学晶体在制备倍频发生器中的用途。
所述倍频发生器包含至少一束入射电磁辐射通过至少一块非线性光学晶体后产生至少一束频率不同于入射电磁辐射的输出辐射的装置。
本发明所述的硅酸铷非线性光学晶体，该晶体在制备过程中具有以下特点：
提供熔体法生长晶体，采用提拉法或坩埚移动法：
首先将硅酸铷多晶粉末在坩埚中加热到熔化，950-1200℃恒温1-100h，再降温至890-920℃，待用；以0.5-10℃/h的速率缓慢降温至室温自发结晶或使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶，或对已有的晶体毛坯进行处理得到籽晶；
在熔体中采用提拉法生长晶体：包括用籽晶生长，用籽晶时将籽晶固定在籽晶杆上，从顶部下籽晶与坩埚内制备的化合物熔体表面接触，以0.1－10℃/天的降温速率或直接降温，降温至降温至880－900℃；以0-100rpm的转速旋转籽晶和/或坩埚，以0-15mm/h的速度向上提拉晶体；待单晶生长到所需尺度后，加大提拉速度，使晶体脱离熔体液面，以1-100℃/h的速率降至室温，然后将制备好的Rb6Si10O23非线性光学晶体缓慢从炉膛中取出；
或在熔体中采用坩埚移动法生长晶体，以0.1-10mm/h的速度移动坩埚或加热器(平移动或垂直移动，可采用籽晶或不用籽晶)，使熔体通过一个温度梯度区凝固生成单晶；这个过程也可通过结晶炉缓慢降温来实现，加热方式可以是电阻丝加热或是硅碳棒或硅钼棒加热；坩埚形状可以是圆柱型，底部带圆锥形尖角，舟型或是其它形状。
利用现有合成方法都可以合成Rb6Si10O23的多晶原料，优先选择固相合成方法，即：将含Rb和Si摩尔比为6:10的化合物原料混合均匀后，加热进行固相反应，可得到化学式为Rb6Si10O23的化合物。
原则上，化合物熔体生长法都可以用来制备本发明的Rb6Si10O23晶体，采用大尺寸坩埚时可获得相应较大尺寸的Rb6Si10O23晶体。
制备Rb6Si10O23化合物的化学反应式：
(1)SiO2+Rb2CO3→Rb6Si10O23+CO2↑；
(2)H2SiO3+Rb2CO3→Rb6Si10O23+CO2↑+H2O↑；
(3)H4SiO4+Rb2CO3→Rb6Si10O23+CO2↑+H2O↑；
(4)H2Si2O5+Rb2CO3→Rb6Si10O23+CO2↑+H2O↑
(5)SiO2+Rb2O→Rb6Si10O23；
(6)H2SiO3+Rb2O→Rb6Si10O23+H2O↑；
(7)H4SiO4+Rb2O→Rb6Si10O23+H2O↑；
(8)H2Si2O5+Rb2O→Rb6Si10O23+H2O↑
(9)RbCl+SiO2+O2→Rb6Si10O23+Cl2↑
(10)RbF+SiO2+O2→Rb6Si10O23+F2↑
(11)H4SiO4+RbOH→Rb6Si10O23+H2O↑
(12)H2Si2O5+RbOH→Rb6Si10O23+H2O↑
(13)SiO2+RbOH→Rb6Si10O23+H2O↑
(14)H2Si2O5+RbNO3→Rb6Si10O23+NO2↑+H2O↑+O2↑
(15)SiO2+RbNO3→Rb6Si10O23+NO2↑+O2↑
(16)SiO2+RbCH3COO+O2→Rb6Si10O23+CO2↑
(17)Rb2C2O4·H2O+SiO2+O2→Rb6Si10O23+CO2↑+H2O↑
本发明中含Rb和含Si化合物可采用市售的试剂及原料。
本发明制备的硅酸铷非线性光学晶体作为制备非线性光学器件倍频发生器的用途，所述的用硅酸铷非线性光学晶体制作的非线性器件倍频发生器包含将透过至少一束入射基波光产生至少一束频率不同于入射光的相干光。由激光器1发出光束2射入硅酸铷非线性光学晶体3，所产生的出射光束4通过滤波片5，从而获得所需要的激光束；该非线性光学器件为倍频发生器等；激光器1为掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器或其它激光器，对使用Nd:YAG激光器作光源的倍频器件来说，入射光束2是波长为1064nm的红外光，通过Rb6Si10O23单晶产生波长为532nm的绿色倍频光，出射光束4含有波长为1064nm的红外光和532nm的绿光，滤波片5的作用是滤去红外光成分，只允许绿色倍频光通过。
本发明提供了采用熔体生长法制备硅酸铷非线性光学晶体以及以硅酸铷单晶制作的非线性光学器件。本发明的晶体易长大且透明无包裹体，具有操作简单，生长速度快，成本低，容易获得较大尺寸晶体等优点。
附图说明
图1为本发明硅酸铷粉末X-射线衍射图谱；
图2为本发明硅酸铷单晶结构图；
图3为本发明硅酸铷晶体制作的非线性光学器件的工作原理图，其中1为激光器、2为光束、3为晶体、4为出射光束、5为滤波片。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明：
实施例1
按化学反应式：SiO2+Rb2CO3→Rb6Si10O23+CO2↑合成化合物Rb6Si10O23；
按化学反应式的组成混合均匀，放入研钵中，仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的开口刚玉坩埚中，将其压紧，放入马弗炉中，缓慢升温至700℃，恒温24小时，待冷却后取出坩埚，此时样品较疏松，接着取出样品重新研磨均匀，再置于坩埚中，在马弗炉内温度800℃，恒温48小时，将其取出，放入研钵中捣碎研磨，即得Rb6Si10O23多晶粉末，对该产物进行X射线分析，所得X射线谱图与成品Rb6Si10O23单晶研磨成粉末后的X射线谱图是一致的；
采用提拉法生长硅酸铷(Rb6Si10O23)晶体：
首先将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ100mm×100mm的开口铂坩埚中，将坩埚放入晶体生长炉中加热至熔化，在升温至950℃，恒温100小时后，再降温至890℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以0.5℃/h的速率缓慢降温至室温，结晶获得籽晶；
在化合物熔体表面生长晶体：将获得的籽晶固定在籽晶杆上，从顶部下籽晶，将固定在籽晶杆下端的籽晶从炉顶部小孔导入坩埚，使籽晶与Rb6Si10O23熔体液面接触，直接降温至885℃，恒温，以50rpm的转速旋转籽晶杆，以15mm/h的速度向上提拉晶体；
待单晶生长停止后，加大提拉速度，使晶体脱离熔体液面，以80℃/h的速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即得到尺寸为10mm×10mm×30mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例2
按反应式H2SiO3+Rb2CO3→Rb6Si10O23+CO2↑+H2O↑合成化合物Rb6Si10O23，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用提拉法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物放入Φ70mm×70mm的开口铂坩埚中，把坩埚放入晶体生长炉中加热至熔化，在升温至1000℃，恒温48小时后，降温至900℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以10℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
在化合物熔体表面生长晶体：将沿任意轴切割的Rb6Si10O23籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使籽晶与熔体液面接触，直接降温至890℃，恒温，以20rpm的速度旋转籽晶杆，以0.1mm/h的速度向上提拉晶体；
待单晶生长停止后，加大提拉速度，使晶体脱离熔体液面，以40℃/h的速率降至室温，然后缓慢地从炉膛中取出晶体，即得到尺寸为30mm×30mm×30mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例3
按反应式H4SiO4+Rb2CO3→Rb6Si10O23+CO2↑+H2O↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用提拉法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物放入Φ60mm×60mm的开口铂坩埚中，把坩埚放入晶体生长炉中加热至熔化，在升温至1100℃，恒温1小时后，降温至910℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以1℃/h的速率缓慢降温至室温，结晶获得籽晶；
在化合物熔体表面生长晶体：将沿任意轴切割的Rb6Si10O23籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使籽晶与熔体液面接触，以0.5℃/天的速率降温至883℃，以100rpm速度旋转籽晶杆，以5mm/h速度向上提拉晶体；
待晶体生长结束后，将晶体提离熔体液面，以温度30℃/h的速率降至室温，然后缓慢地从炉膛中取出晶体，即得到尺寸为20mm×20mm×40mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例4
按反应式H2Si2O5+Rb2CO3→Rb6Si10O23+CO2↑+H2O↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用提拉法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物放入Φ100mm×100mm的开口铂坩埚中，把坩埚放入晶体生长炉中加热至熔化，在升温至1000℃，恒温24小时后，降温至920℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以0.8℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
在化合物熔体中生长晶体：将沿任意轴切割的Rb6Si10O23籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使籽晶浸入熔体中，直接降温至885℃，恒温，籽晶杆旋转速度为0(不旋转)；
待晶体生长结束后，将晶体提离熔体液面，以1℃/h的速率降至室温，然后缓慢地从炉膛中取出晶体，即得到尺寸为30mm×30mm×20mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例5
按反应式H2SiO3+Rb2O→Rb6Si10O23+H2O↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用提拉法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ80mm×80mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至980℃，恒温80小时后，再降温至895℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以5℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
在化合物熔体中生长晶体：将沿任意轴切割的Rb6Si10O23籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，浸入液面下，以10℃/天的速率快速降温至900℃，以80rpm的速率旋转坩埚，恒温，以15mm/h的速度向上提拉晶体；
待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以60℃/小时速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即得到尺寸为10mm×10mm×45mm的透明硅酸铷非线性光学晶体。
实施例6
按反应式H4SiO4+Rb2O→Rb6Si10O23+H2O↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用提拉法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ100mm×100mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至988℃，恒温10小时后，再降温至893℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以7℃/h的速率缓慢降温至室温，结晶获得籽晶；
在化合物熔体表面生长晶体：将沿任意轴切割的Rb6Si10O23晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使之与液面接触，以8℃/天的速率降温至891℃，籽晶不旋转，以10mm/h的速度向上提拉晶体；
待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以9℃/h速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即得到尺寸为25mm×25mm×30mm的透明硅酸铷非线性光学晶体。
实施例7
按反应式H2Si2O5+Rb2O→Rb6Si10O23+H2O↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用提拉法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ150mm×150mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至1200℃，恒温60小时后，再降温至898℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以3℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
在化合物熔体表面生长晶体：将沿任意轴切割的Rb6Si10O23籽晶用铂丝固定在籽晶杆下端，从炉顶部小孔将籽晶导入坩埚，使之与液面接触，以4℃/天快速降温至887℃，恒温，以15rpm的转速旋转籽晶杆，以12mm/h的速度向上提拉晶体；
待晶体生长结束后，使晶体脱离液面，以100℃/h速率降至室温，然后缓慢从炉膛中取出晶体，即可得到尺寸为30mm×40mm×25mm的透明硅酸铷非线性光学晶体。
实施例8
按反应式SiO2+Rb2O→Rb6Si10O23合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ80mm×80mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至1150℃，恒温20小时后，再降温至900℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以2℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至950℃，保温10h并保持加热功率恒定，随后以1mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以20℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为10mm×10mm×40mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例9
按反应式Rb2C2O4·H2O+SiO2+O2→Rb6Si10O23+CO2↑+H2O↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ60mm×60mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至1000℃，恒温60小时后，再降温至895℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以5℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至1000℃，保温20h并保持加热功率恒定，随后以3mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以5℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为15mm×14mm×30mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例10
按反应式RbCl+SiO2+O2→Rb6Si10O23+Cl2↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ40mm×40mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至980℃，恒温30小时后，再降温至890℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以1.5℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至980℃，保温120h并保持加热功率恒定，随后以8mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以10℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为18mm×16mm×23mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例11
按反应式H4SiO4+RbOH→Rb6Si10O23+H2O↑合Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ50mm×50mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至1050℃，恒温70小时后，再降温至910℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到得Rb6Si10O23熔体以7℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至960℃，保温120h并保持加热功率恒定，随后以10mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以12℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为11mm×14mm×20mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例12
按反应式H2Si2O5+RbNO3→Rb6Si10O23+NO2↑+H2O↑+O2↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ30mm×30mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至1080℃，恒温15小时后，再降温至905℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以0.5℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至970℃，保温120h并保持加热功率恒定，随后以4mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以14℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为9mm×10mm×15mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例13
按反应式SiO2+RbNO3→Rb6Si10O23+NO2↑+O2↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ35mm×35mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至985℃，恒温15小时后，再降温至912℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到Rb6Si10O23熔体以9℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至965℃，保温17h并保持加热功率恒定，随后以6mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以16℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为11mm×12mm×21mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例14
按反应式RbF+SiO2+O2→Rb6Si10O23+F2↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ40mm×40mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至990℃，恒温3小时后，再降温至905℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到Rb6Si10O23熔体以3.5℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至955℃，保温13h并保持加热功率恒定，随后以0.1mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以9℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为13mm×13mm×5mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例15
按反应式H2Si2O5+RbOH→Rb6Si10O23+H2O↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ30mm×30mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至1020℃，恒温19小时后，再降温至913℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以7.5℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至967℃，保温24h并保持加热功率恒定，随后以1.5mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以19℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为12mm×13mm×9mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例16
按反应式SiO2+RbCH3COO+O2→Rb6Si10O23+CO2↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ25mm×25mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至1130℃，恒温48小时后，再降温至915℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到的Rb6Si10O23熔体以2℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至985℃，保温96h并保持加热功率恒定，随后以1.5mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以11℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为10mm×13mm×19mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例17
按反应式SiO2+RbOH→Rb6Si10O23+H2O↑合成Rb6Si10O23化合物，具体操作步骤依据实施例1进行；
采用坩埚移动法制备Rb6Si10O23晶体：
将合成的Rb6Si10O23化合物装入Φ50mm×50mm的开口铂坩埚中加热至熔化，在升温至1070℃，恒温90小时后，再降温至911℃，得到Rb6Si10O23熔体；
将得到Rb6Si10O23熔体以6℃/h的速率缓慢降温至室温，在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；
将籽晶放入铂坩埚底部，坩埚底部带圆锥形尖角，再将合成的Rb6Si10O23多晶粉末装入坩埚中，把坩埚放入竖直式加热炉内，升温至1000℃，保温96h并保持加热功率恒定，随后以8.5mm/d的速度向下移动坩埚，使熔体自下而上凝固结晶；
结晶完毕后以15℃/h的速率降至室温，缓慢从炉膛中取出坩埚，即可得到尺寸为12mm×13mm×30mm的硅酸铷非线性光学晶体。
实施例18：
将实施例1-17所得的任意一块Rb6Si10O23非线性光学晶体按相匹配方向加工一块尺寸4mm×4mm×8mm的倍频器件，按附图3所示安置在3的位置上，在室温下，用调Q Nd:YAG激光器作光源，入射波长为1064nm，由调Q Nd:YAG激光器1发出波长为1064nm的红外光束2射入Rb6Si10O23单晶体3，产生波长为532nm的绿色倍频光，出射光束4含有波长为1064nm的红外光和532nm的绿光，滤波片5滤去红外光成分，得到波长为532nm的绿色激光。
