[发明专利]一种镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料的制备方法在审
申请号: | 201810092055.8 | 申请日: | 2018-01-30 |
公开(公告)号: | CN108265332A | 公开(公告)日: | 2018-07-10 |
发明(设计)人: | 陆知纬 | 申请(专利权)人: | 无锡佶达德激光技术有限公司 |
主分类号: | C30B29/28 | 分类号: | C30B29/28;C30B15/00;H01S3/16 |
代理公司: | 南京苏创专利代理事务所(普通合伙) 32273 | 代理人: | 沈振涛 |
地址: | 214000 江苏省无锡市惠山区惠*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 飞秒激光晶体 共掺杂 荧光效率 制备 材料制备工艺 晶体生长 制备工艺 烧结 输出 | ||
本发明提供了一种镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料的制备方法,包括配料、烧结、晶体生长、降温等步骤,该镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料,其化学式为:Lu3‑x‑y‑zYbxDyyPrzAl5O12;其中,0.12≤x≤0.26,0.08≤y≤0.18,0.01≤z≤0.07。本发明提供的镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料制备工艺简单,制备工艺简单,荧光效率高,输出时间快,荧光效率高。
技术领域
本发明属于激光材料领域,特别涉及一种镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料及其制备方法。
背景技术
激光晶体是可将外界提供的能量通过光学谐振腔转化为在空间和时间上相干的具有高度平行性和单色性激光的晶体材料,是晶体激光器的工作物质。激光晶体由发光中心和基质晶体两部分组成。大部分激光晶体的发光中心由激活离子构成,激活离子部分取代基质晶体中的阳离子形成掺杂型激光晶体。激活离子成为基质晶体组分的一部分时,则构成自激活激光晶体。
2.6~3.1μm激光波段覆盖了水的吸收峰(2.7μm附近),因此对组织的穿透深度浅,且对人体安全,另外可用光纤传输,因此成为医疗上一种很好的外科手术光源。另外,该波段固体激光器在遥感、环境保护和光通信等方面也有着重要的研究前景,是激光测距仪、相干多普勒测风雷达、水蒸气抛面差分吸收激光雷达系统等的理想光源。同时,它还是获得中远红外波段光学参量振荡器的理想抽运源。因此从20世纪60年代开始,人们围绕如何提高2.6~3.1μm波段激光器的输出功率和效率,从材料到器件的多方位研究。除此之外,2.6~3.1μm波段激光在工农业和国民经济建设上也有着广泛的应用前景,一旦研制成功,把所研究的晶体及其器件推向高新技术产业市场,将产生非常可观的经济效益;还可以用来远距离探测化学物质,在反化学战和环境保护中起到关键性的作用。
虽然经过几十年铒激光器已取得长足的发展,但是激光运转普遍存在有阈值高、重复频率低、斜率效率低、输出功率受限等问题,难以实现高重频、大功率率激光输出,限制了激光器的应用。
发明内容
技术问题:为了解决现有技术的缺陷,本发明提供了一种镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料及其制备方法。
技术方案:本发明提供了一种镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料,其化学式为:Lu3-x-y-zYbxDyyPrzAl5O12;其中,0.12≤x≤0.26,0.08≤y≤0.18,0.01≤z≤0.07。
优选地,0.18≤x≤0.20,0.12≤y≤0.14,0.03≤z≤0.05。
更优选地,x=0.19,y=0.13,z=0.04。
更优选地,所述晶体材料属于四方晶系,空间群为Ia3d,晶胞参数a=1.2438nm、Z=8 和d=7.26g/cm3。
更优选地,所述晶体材料的吸收光谱中含有峰值为808nm的吸收峰。
更优选地,所述晶体材料的808nm的吸收峰截面积不小于1.86×10-19cm2。
更优选地,所述晶体材料在808nm泵浦下的荧光光谱中含有一个2.76μm的荧光发射峰,发射峰截面不小于3.12×10-21cm2。
更优选地,所述晶体材料的荧光输出时间不高于87fs。
更优选地,所述晶体材料的荧光寿命不低于1.9ms。
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- 2018-01-30 - 2018-07-10 - C30B29/28
- 本发明提供了一种镨钐铥共掺杂可见激光晶体材料,其化学式为:Gd3‑x‑y‑zSmxPryTmzSc2Ga3O12;其中,0.1≤x≤0.3,0.05≤y≤0.15,0.15≤z≤0.23。还提供了上述镨钐铥共掺杂可见激光晶体材料的制备方法。本发明提供的镨钐铥共掺杂可见激光晶体材料制备工艺简单,制备工艺简单,荧光效率高,输出时间快,荧光效率高,能够实现黄色激光输出。
- 一种镨钬铈共掺杂大功率激光晶体材料的制备方法-201810091469.9
- 陆知纬 - 无锡佶达德激光技术有限公司
- 2018-01-30 - 2018-06-29 - C30B29/28
- 本发明提供了一种镨钬铈共掺杂大功率激光晶体材料的制备方法,包括配料、烧结、晶体生长、降温等步骤;该镨钬铈共掺杂大功率激光晶体材料化学式为:Gd3‑x‑y‑zCexHoyPrzSc2Ga3O12;其中,0.20≤x≤0.36,0.06≤y≤0.14,0.16≤z≤0.22。本发明提供的镨钬铈共掺杂大功率激光晶体材料制备工艺简单,荧光效率高,输出时间快,荧光效率高,可实现大功率输出。
- 一种镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料及其应用-201810092056.2
- 陆知纬 - 无锡佶达德激光技术有限公司
- 2018-01-30 - 2018-06-22 - C30B29/28
- 本发明提供了一种镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料,其化学式为:Lu3‑x‑y‑zYbxDyyPrzAl5O12;其中,0.12≤x≤0.26,0.08≤y≤0.18,0.01≤z≤0.07。本发明还提供了镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料的制备方法,包括配料、烧结、晶体生长、降温等步骤。本发明提供的镨镝镱共掺杂红外飞秒激光晶体材料制备工艺简单,制备工艺简单,荧光效率高,输出时间快,荧光效率高。
- 一种单晶石榴石厚膜的间歇式液相外延生长方法-201610382107.6
- 杨青慧;郝俊祥;张怀武;马博;饶毅恒;田晓洁;贾利军 - 电子科技大学
- 2016-05-31 - 2018-06-19 - C30B29/28
- 一种单晶石榴石厚膜的间歇式液相外延生长方法,本发明涉及石榴石厚膜的制备方法,具体提供一种石榴石单晶厚膜的液相外延间歇式生长方法,首先制备熔体、清洗基片,并进行薄膜试生长,得到生长速率随生长温度变化的模拟曲线E和薄膜晶格常数随生长速率变化的模拟曲线F;然后进行厚膜初次生长,得到具有一定厚度的单晶石榴石薄膜,对初次生长得到的薄膜进行晶格失配测试,依据模拟曲线E、F调节薄膜生长温度进行再次生长;多次重复直到晶格匹配,在晶格匹配下生长得到预设厚度。本发明通过间歇式生长方式得到了单晶石榴石厚膜,该膜与基底之间的晶格匹配度良好,为单晶态;薄膜的结构致密、表面平整,厚度可达100μm以上,是一种可应用于微波及磁光器件中的良好材料。
- 掺镱镥钇钆铝石榴石晶体及其制备方法-201711416893.8
- 张学建 - 吉林建筑大学
- 2017-12-25 - 2018-05-29 - C30B29/28
- 本发明涉及光电子材料技术领域,具体涉及一种掺镱镥钇钆铝石榴石晶体及其制备方法,该掺镱镥钇钆铝石榴石晶体的分子式为YbxY2LuyGd(1‑x‑y)Al5O12,晶体基质为钇钆铝石榴石,其中,x的取值范围为:0.05≤x≤0.5,y的取值范围为:0.05≤y≤0.4。其制备过程包括:将按照分子式YbxY2LuyGd(1‑x‑y)Al5O12的化学计量比进行配料的Yb2O3、Lu2O3、Y2O3、Gd2O3和Al2O3制备得到多晶料。将多晶料采用提拉法生长得到分子式为YbxY2LuyGd(1‑x‑y)Al5O12的掺镱镥钇钆铝石榴石晶体,其掺杂浓度高,掺杂均匀性好,能够获得较大功率的激光输出。
- 钙镱离子共掺YAG超快闪烁晶体及其制备方法-201610407716.2
- 陈建玉;侯晴;齐红基;韩和同;宋朝辉;张侃 - 中国科学院上海光学精密机械研究所
- 2016-06-12 - 2018-03-20 - C30B29/28
- 一种钙镱离子共掺YAG超快闪烁晶体及其制备方法,钙和镱离子共掺YAG晶体的化学式为Ca3xYb3yY3(1‑x‑y)Al5O12,式中x=0.0001~0.01,y=0.05~0.3,x为Ca离子的掺杂量,y为基质Yb离子的掺杂量,Ca离子和Yb离子进入晶体取代Y离子格位。本发明制备的Ca3xYb3yY3(1‑x‑y)Al5O12超快闪烁晶体具有光产额高、抗辐照损伤强等优点,可应用于超快脉冲辐射探测、惯性约束核聚变、空间辐射探测、核反应动力学研究等领域。
- 一种YAG单晶粉体的制备方法-201610323396.2
- 戚凭;孙玉峰 - 青岛大学
- 2016-05-16 - 2018-03-16 - C30B29/28
- 本发明属于新材料制备技术领域,涉及一种经济实用的制备YAG单晶粉体的方法,解决现有水热法制备过程中需要高温高压的苛刻条件且产量低的问题,包括配料与压块、块体熔融、产品析出、熔块破碎、粉体分离和粉体纯化六个工艺步骤;采用常规的硅碳棒箱式炉替代现有高温高压的高压釜,实现常压下制备YAG单晶粉体,其制备的粉体中的粉粒是发育良好的无团聚的单晶体,整个过程是在空气中常压下进行;其整体工艺简单,制备条件易得,制备成本低,产品性能好,应用范围广,实现工业化生产的环境友好。
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