本发明涉及化合物硫磷镉、硫磷汞和硫磷镉、硫磷汞红外非线性光学晶体及制备方法和应用，该化合物的分子通式为A₃P₂S₈，其中式中A为过渡元素Cd或Hg，硫磷镉化学式为Cd₃P₂S₈，分子量为655.70；硫磷汞化学式为Hg₃P₂S₈，分子量为920.23；该晶体不具有对称中心，属正交晶系，空间群为Aba2，其中Cd₃P₂S₈晶胞参数为：a＝16.214(3) Å，b＝8.07(5) Å，c＝8.993(6) Å，α＝β＝γ＝90°，Z＝4；Hg₃P₂S₈晶胞参数为：a＝16.52(2) Å，b＝8.223(10) Å，c＝9.293(11) Å，α＝β＝γ＝90°，Z＝4。采用高温熔体自发结晶法、化学气相传输法、助熔剂法或坩埚下降法制成红外非线性光学晶体。具有非线性光学效应大、透光波段宽、硬度较大、机械性能好、不易碎裂和潮解、易于加工和保存优点，可用于制作红外非线性光学器件。