激光光源的波長拓展很大程度上取決(jue) 於(yu) 頻率轉換器件材料非線性光學晶體(ti) 的變頻能力。隨著激光在紫外和深紫外波段應用的日益重要，如何設計合成性能更優(you) 的硼酸鹽非線性光學材料以及硼酸鹽以外的紫外和深紫外非線性光學材料是當前研究的重點和熱點。

紫外倍頻材料目前以硼酸鹽為(wei) 主，特別是具有BO3三角形基團的硼酸鹽具有大的倍頻係數、合適的雙折射率和寬的紫外截止邊等特性，但是在無機化合物中具有平麵共軛電子結構的單元很少。福建物質結構研究所中科院光電材料化學與(yu) 物理重點實驗室葉寧研究員領導的課題組在國家自然科學基金和中科院重要方向項目的資助下，以同樣是具有平麵三角形結構的碳酸鹽為(wei) 研究對象，通過精確控製晶格中堿金屬和堿土金屬陽離子的相對大小，實現了CO3結構基團共麵平行排列，獲得了一係列非線性光學效應為(wei) 3～4倍KDP的係列碳酸鹽晶體(ti) ABCO3F (A = K, Rb, Cs, B = Ca, Sr, Ba)。由於(yu) 碳酸鹽在高溫下易分解，常規方法獲得碳酸鹽大單晶長期以來是一個(ge) 未解決(jue) 的難題。該研究小組采用堿土金屬碳酸鹽與(yu) 堿金屬氟化物形成低熔點複鹽的的思路，成功地實現在碳酸鹽分解溫度以下的單晶生長。該研究不僅(jin) 開辟了碳酸鹽非線性光學晶體(ti) 探索的研究方向，也為(wei) 碳酸鹽的大晶體(ti) 生長提供了思路，相關(guan) 研究成果發表在美國化學學會(hui) 會(hui) 誌上（J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja209276a）。

此外，該研究小組采用提高有效非線性基團密度以提高化合物宏觀非線性光學性能為(wei) 思路，設計合成了一係列具有BO3基團共麵排列的層狀堿金屬硼酸鹽化合物，並且巧妙地采用不同大小的基團片段作為(wei) 層間連接以調控BO3基團密度，揭示了結構與(yu) 性能關(guan) 係，獲得了4個(ge) 具有高BO3基團密度和較大非線性光學效應的紫外晶體(ti) （J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 1145；J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 8779）。