[发明专利]无热光效应的磷酸盐激光钕玻璃

说明书

本发明提供一种具有无热光效应的磷酸盐激光钕玻璃，其摩尔百分比组成包括：P₂O₅50‑70mol％；Al₂O₃3‑25mol％；MO 5‑25mol％、R₂O 10‑20mol％；R₂O₃0.5‑5mol％，其中，所述MO为BaO、MgO、ZnO中的一种或多种；R₂O为Li₂O、Na₂O、K₂O中的一种或多种；R₂O₃为B₂O₃、Sb₂O₃、Nd₂O₃中的一种或多种。本发明通过对各组分及其含量进行合理选择，实现热光系数ds/dT接近于0，减少非线性折射率n₂，增加钕玻璃受激发射截面，可以满足高功率激光装置的需要。

技术领域

本发明涉及一种磷酸盐激光钕玻璃，特别是涉及一种适用于高功率激光装置的激光玻璃，受激发射截面高、二阶非线性折射率低、无热光效应。

背景技术

热光畸变的消除是高能激光玻璃发展的主要课题之一。无热光效应玻璃是指光程长度不随温度变化的玻璃，即热光系数ds/dT接近于0。通常为了使激光振荡反复进行光泵浦时，玻璃的温度升高，光程长度就会发生变化。由于玻璃受热温度分布不均匀，从而形成梯度的光程长度变化，致使波前形变，即发生光热畸变。随着高功率激光装置规模的不断扩大，激光输出能量的不断提高，在单位表面积激光能量密度达到一定量级后，激光玻璃的热光效应必须引起重视。

由温度变化引起的光程长变化越小，即ds/dT越小，产生光热畸变的可能性就越小。磷酸盐激光钕玻璃在高功率激光装置中主要用作激光放大器的工作物质，为了实现高增益，要求钕玻璃的受激发射截面尽可能大，非线性折射率n₂尽量低，但是同时也不能忽视玻璃热光效应的影响。为此，必须合理的设计配方的组成，在获得大受激发射截面、低二阶非线性折射率，并实现高增益的同时，应尽量减小或消除钕玻璃的热光效应。

目前国内现有磷酸盐激光钕玻璃，如N31玻璃(N31激光钕玻璃验收报告，1998年12月)，虽然受激发射截面较高(3.9×10^-20cm²)，但其热光系数(dS/dT＝14×10^-7/K)较大，不能满足未来高功率激光装置对激光玻璃低热光效应的要求。

美国专利US 4108673、US 5526369、US5032315都分别公开了一种磷酸盐激光钕玻璃，但都不属于高受发射截面、低二阶非线性折射率、无热光效应的磷酸盐激光钕玻璃。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有无热光效应的磷酸盐激光钕玻璃，可以满足高功率激光装置的需要。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：无热光效应的磷酸盐激光钕玻璃，其摩尔百分比组成包括：P₂O₅50-70mol％；Al₂O₃3-25mol％；MO 5-25mol％、R₂O 10-20mol％；R₂O₃0.5-5mol％，其中，所述MO为BaO、MgO、ZnO中的一种或多种；R₂O为Li₂O、Na₂O、K₂O中的一种或多种；R₂O₃为B₂O₃、Sb₂O₃、Nd₂O₃中的一种或多种。