[发明专利]一种铒镱共掺激光预制棒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光预制棒的制备技术，特别是一种铒镱共掺激光预制棒及其制备方法。

背景技术

近几年来，铒镱共掺激光预制棒受国内外越来越多专家的青睐。硅酸盐和氟酸盐具有较好的化学稳定性、热稳定性，而且有较宽的红外透过性能和较大的非均匀展性，是宽带高增益掺铒放大光纤的最佳材料，在其中引入Yb³⁺离子，制成铒镱共掺激光预制棒，大大改善激光放大性能，具有光束质结构紧凑、转换效高等优点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种输出功率高、能量转换率较高的铒镱共掺激光预制棒。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种铒镱共掺激光预制棒，其特点是，以高纯石英砂为基本重量份原料，配以占高纯石英砂重量5%～8%的微量元素添加剂，所述微量元素添加剂是由以下重量份配比的原料组成：

氧化铒Er₂O₃ 2.4～2.6；

氧化镱Yb₂O₃ 2.4～2.6；

硝酸锂 LiNO₃ 0.1～0.3；

硝酸铝Al（NO₃）₃ ^. 9H₂O 0.1～0.3；

硝酸镁Mg（NO₃）₂ ^. 6H₂O 0.4～0.6；

硝酸锌Zn（NO₃）₂ ^. 6H₂O 1.2～1.4；

硝酸钡Ba（NO₃）₂ 0.3～0.5。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述微量元素添加剂占高纯石英砂重量的5.64%～7.26% 。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，采用SiO₂含量大于99.9999%，杂质含量低于2 ppm，65～150目的高纯石英砂。

本发明所要解决的另一个技术问题是通过以下技术方案来实现的，上述的铒镱共掺激光预制棒的制备方法，其特点是，将微量元素添加剂中的氧化铒Er₂O₃、氧化镱Yb₂O₃ 按比例称量后，加酸溶解，制成酸溶液；将微量元素添加剂中的硝酸锂LiNO₃、硝酸铝Al（NO₃）₃^. 9H₂O 、硝酸镁Mg（NO₃）₂ ^. 6H₂O、硝酸锌Zn（NO₃）₂ ^. 6H₂O、硝酸钡Ba（NO₃）₂ 按比例称重后，加水溶解，制成水溶液；将上述两种溶液掺入高纯石英砂充分混合后，加温至1150～1200℃进行烘烤膨化，然后进行筛选和磁选，去除金属杂质，再投入连熔炉熔炼，拉制成型。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的酸为盐酸，其浓度为36%～38%。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，连熔炉内温度在2000～2200℃的条件下，熔炼6～7小时后，进行拉制成型。

与现有技术相比，本发明采用连熔炉拉制工艺拉制成型的铒镱共掺激光预制棒有以下优点：1.工作在1.5～1.6μm波段；2.具有高输出功率和较高的能量转换率；3.具有高峰值功率、高重复频率的脉冲输出；4.优化可以实现接近衍射极限的光束质量；5.大大改善激光放大性能；6.光束质结构紧凑、转换效高，是实现贯性约束核聚变升级换代首选材料。

具体实施方式

进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

一种铒镱共掺激光预制棒，以高纯石英砂为基本重量份原料，配以占高纯石英砂重量5%～8%的微量元素添加剂，所述微量元素添加剂是由以下重量份配比的原料组成：

氧化铒Er₂O₃ 2.4～2.6；