[发明专利]一种镱掺杂硅酸盐宽带发射激光晶体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种镱掺杂硅酸盐宽带发射激光晶体，其特征在于：所述的激光晶体的化学式为Yb_4yCaRe_4xLa_4(1-x-y)Si₃O₁₃，其中，Re为Y³⁺，Gd³⁺，Lu³⁺，Sc³⁺中的任意一种，x＝0.01～0.50，y＝0.01～0.30。

2.权利要求1所述的镱掺杂硅酸盐宽带发射激光晶体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)选用Yb₂O₃、CaCO₃、La₂O₃、Re₂O₃、SiO₂为原料，将所述原料按下列化学方程式进行配料；所述的Re₂O₃是指Y₂O₃、Gd₂O₃、Lu₂O₃、Sc₂O₃中任意一种；

2yYb₂O₃+CaCO₃+2(1-x-y)La₂O₃+2xRe₂O₃+3SiO₂→Yb_4yCaRe_4xLa_4(1-x-y)Si₃O₁₃+CO₂↑；

2)将步骤1)中配好的原料混合均匀，压料成块，煅烧，得到烧结料；

3)采用提拉法进行晶体生长：

操作为：将步骤2)所得烧结料置于反应器内，升温至熔点以上将其完全融化，恒温处理，然后进行晶体生长；晶体生长结束后，冷却至室温，取出晶体，即获得目标产物。

3.根据权利要求2所述的镱掺杂硅酸盐宽带发射激光晶体的制备方法，其特征在于：

所述的步骤2)中，煅烧的条件设置如下：烧结温度为1200～1400℃，烧结时间为4～24小时。

4.根据权利要求2所述的镱掺杂硅酸盐宽带发射激光晶体的制备方法，其特征在于：

所述的步骤3)中，升温至熔点以上具体是指升温至熔点以上60～120℃；

所述的步骤3)中，恒温处理的时间为1～12小时；

所述的步骤3)中，晶体生长过程中，提拉速度为0.2～5.0mm/h，旋转速度为5～50rpm；

所述的步骤3)中，冷却过程中，退火速率为8～20℃/h。

5.根据权利要求2所述的镱掺杂硅酸盐宽带发射激光晶体的制备方法，其特征在于：

所述的步骤1)中，所有原料的纯度均达到99.999％。

6.权利要求1所述的镱掺杂硅酸盐宽带发射激光晶体的应用，其特征在于：所述的激光晶体用于在1微米波段全固体锁模激光器中产生超快激光脉冲。

7.一种全固体锁模激光器，其特征在于：

采用权利要求1所述的镱掺杂硅酸盐宽带发射激光晶体作为激光工作物质，采用闪光灯或激光二极管作为泵浦源。

8.根据权利要求7所述的全固体锁模激光器，其特征在于：

所述的泵浦源的中心发射波长在940～980纳米。

9.根据权利要求7所述的全固体锁模激光器，其特征在于：

所述的全固体锁模激光器的输出波长为1微米波段。

10.权利要求1所述的镱掺杂硅酸盐宽带发射激光晶体或全固体锁模激光器在光谱学、生物化学、医疗、军事或国防领域中的应用。