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[发明专利]一种提高激光晶体与陶瓷散热性能的方法-CN202210116176.8在审
发明人：杭寅;张书隆;赵呈春;朱影;何明珠;蔡双;陶斯亮 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-01-29 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： C23C16/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高激光晶体与陶瓷散热性能的方法，该方法在金刚石的生长过程中通入氧气，并在衬底与样品托之间加入阻热片，利用物理气相沉积与化学气相沉积在激光晶体与陶瓷上制备包含过渡层和金刚石薄膜的散热层，该散热层以晶粒直径为微米级的多晶金刚石作为其主要成分。采用本方法在激光晶体与陶瓷上制备的金刚石薄膜具有连续性好、附着性强、非金刚石相含量少的显著特点，具有良好的热传导能力。使用本方法获得的散热层，可以有效提高激光晶体与陶瓷在激光应用时的散热能力。
一种提高激光晶体陶瓷散热性能方法

[发明专利]稀土离子和钍离子共掺杂的LaAlO3-CN202210105463.9在审
发明人：杭寅;黄从晖;赵呈春;李善明;陶斯亮 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： C30B29/24 文献下载
摘要：一种稀土离子和钍共掺杂的LaAlO3钙钛矿型激光晶体，通过在LaAlO3晶体中掺杂钍离子，将菱形畴单畴化，得到沿激光方向上无散射的单畴晶体。LaAlO3晶体具有较低的声子能量(486cm‑1)，较大的热导率(13.6Wm‑1K‑1)，稀土元素Nd和Th共掺杂后Nd的荧光寿命长达317μs，是目前氧化物激光晶体中最长的。本发明提供的晶体生长方法可以生长出高质量的单畴的单晶，作为增益介质可以产生大能量纳秒脉冲激光，在工业、科研、国防、医学等众多领域有极大的应用。
稀土离子掺杂 laalo base sub

[发明专利]一种激光晶体上生长金刚石的方法-CN202310205226.4在审
发明人：张书隆;杭寅;朱影;赵呈春;何明珠;蔡双 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： C30B25/18 文献下载
摘要：一种在激光晶体上生长金刚石的方法，首先在激光晶体表面制备具有特定深宽比的微结构，然后通过化学气相沉积法分两步进行金刚石的生长，最后对生长的金刚石研磨抛光，使其平整化。本发明能够有效提升金刚石在激光晶体上的形核密度，降低金刚石的内应力，并能显著增强金刚石和激光晶体间的结合力。使用本方法获得的金刚石，可以有效提高激光晶体在激光应用时的散热能力。
一种激光晶体生长金刚石方法

[发明专利]一种面向3.8～4.2微米激光器的钬镍双掺氟化铅中红外激光晶体及其制备方法与应用-CN202110228582.9有效
发明人：张沛雄;杭寅;李真;陈振强 -专利权人：暨南大学
申请日： 2021-03-02 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： C30B29/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向3.8～4.2微米激光器的钬镍双掺氟化铅中红外激光晶体及其制备方法与应用。该激光晶体中，三价钬离子作为激活离子，对应的能级跃迁为Ho3+：5I5→5I6，二价镍离子具有双重作用，一方面，既可作为三价钬离子的敏化离子，使得晶体适合于商业化、大功率LD泵浦，大幅提高泵浦吸收效率，另一方面，又可作为三价钬离子的退激活离子，使得三价钬离子的激光下能级5I6能级寿命大大降低，有利于实现粒子数反转，增强中红外荧光发射强度，实现有效激光输出，降低激光阈值和提高激光效率。该激光晶体可以用于3.8～4.2微米的激光输出，在军事、环境探测及医疗等领域有着重要的应用前景。
一种面向 3.8 4.2 微米激光器钬镍双掺氟化红外激光晶体及其制备方法应用

[发明专利]一种大尺寸氧化镓晶体的生长方法-CN202210974430.8在审
发明人：杭寅;朱影;龚巧瑞;张宇航;赵呈春;何明珠;蔡双 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-08-15 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： C30B15/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种大尺寸氧化镓晶体生长方法，尤其是针对3英寸以上的β‑Ga2O3单晶生长。所述方法主要包括装料、设置高压(0.1p0.7MPa)纯氧气氛、熔料、生长和冷却五个步骤，利用该方法可以有效地避免氧化镓生长过程中原料分解的问题，同时，本发明在高压纯氧气氛下使用冷坩埚或者成分优化的合金坩埚，既可以大幅降低生长成本，又可以避免生长过程中的原料污染，有利于氧化镓晶体的大尺寸生长和产业化发展。
一种尺寸氧化晶体生长方法

[发明专利]三价铬离子掺杂的钆钇钪铝石榴石激光晶体、制备方法及其应用-CN202210382795.1在审
发明人：杭寅;黄从晖;赵呈春;李善明;龚巧瑞;陶斯亮 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： C30B15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种三价铬离子(Cr3+)掺杂的钆钇钪铝石榴石激光晶体、制备方法及应用。本发明掺Cr3+掺杂的钆钇钪铝石榴石激光晶体的化学组分为(Gd1‑xYx)3(CrzScyAl1‑y‑z)2Al3O12，0.0001≤x≤0.9999，0.0001≤y≤0.9999，0.0005≤z≤0.02。本发明采用提拉法、下降法和热交换法生长Cr3+掺杂的钆钇钪铝石榴石晶体，该晶体Cr3+分布均匀，热导率高，化学稳定性好。该晶体是一种绿色环保、综合性能优良的可调谐激光晶体，可以获得红光和近红外激光输出。本发明提供的晶体生长方法可以生长出高质量的Cr3+掺杂的钆钇钪铝石榴石激光晶体，在工业、科研、国防、医学等众多领域有广泛的的应用前景。
三价铬离子掺杂钆钇钪铝石榴石激光晶体制备方法及其应用

[发明专利]基于掺镨氟化物晶体直接发射486.1nm蓝光激光的全固态激光器-CN202210216631.1在审
发明人：房倩楠;黄从晖;杭寅;朱小磊;周田华;赵呈春;李善明 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-03-07 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H01S3/16 文献下载
摘要：本发明提供一种基于掺镨氟化物晶体直接发射486.1nm蓝光激光的全固态激光器，激光器包括激励源，聚焦系统，激光谐振腔和激光增益介质晶体。所述激励源为发射中心波长为440‑445nm的激光二极管激光器；所述激光谐振腔由镀以实现蓝光激光膜系的输入腔镜和输出腔镜组成；所述激光增益介质晶体为镨离子掺杂的氟化物晶体，利用Pr3+离子3P0→3H4能级跃迁直接发射486.1nm波长蓝光激光，可提高激光器的信噪比。本发明所制作的蓝光激光器具有结构简单紧凑、稳定性高、单色性好、体积小、功耗低等优点，并且通过调Q方式可获得高峰值功率蓝光激光脉冲输出，可满足海洋探测与水下通信所需高功率、高集成度的小型化蓝光激光器的需求。
基于氟化物晶体直接发射 486.1 nm 激光固态激光器

[发明专利]铥镝共掺溴化物中红外激光晶体、制备方法及其应用-CN202210220717.1在审
发明人：李善明;杭寅;何明珠;蔡双;赵呈春;陶斯亮 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-03-08 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： C30B29/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向4～5微米全固态激光器的铥镝共掺低声子能量溴化物激光晶体及其制备方法，涉及中红外激光材料与器件领域。该晶体分子式为M(TmxDyyPb1‑x‑y)2Br5，其中M为金属元素K、Rb、Tl，x取值范围为：0.01≤x≤0.1，y取值范围为：0.001≤y≤0.05。该激光晶体中，铥离子作为敏化离子，吸收近红外波段商业半导体激光器能量并传递给镝离子。镝离子作为激活离子，通过Dy3+:6H11/2→6H13/2跃迁获得4～5微米波段高效激光输出。低声子能量的M(TmxDyyPb1‑x‑y)2Br5晶体具备优异的激光特性且能通过商业LD直接泵浦，能够推动镝激活中红外激光器的小型化发展。
铥镝共掺溴化物红外激光晶体制备方法及其应用

[发明专利]一种稀土离子掺杂氧化钇钪混晶激光晶体、生长方法及其应用-CN202011526342.9在审
发明人：杨依伦;杭寅;李善明;张宇航;张敏;潘世烈;朱影 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-12-22 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： C30B29/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种可作为2微米中红外波段固体激光器增益介质的稀土离子掺杂氧化钇钪混晶激光晶体，涉及红外激光材料与器件领域。在该晶体中，所掺杂的稀土离子通过吸收泵浦源能量，发射出2微米中红外波段的激光。晶体基质材料为氧化钇钪混晶，一方面具有倍半氧化物晶体的高热导率、低声子能量等优势，另一方面具有混晶带来的较宽的吸收和发射光谱特性。该晶体能够实现高效的2微米波段连续、可调谐及短脉冲激光输出，在科研，医疗，军事，遥感等方面具有广泛的用途。
一种稀土离子掺杂氧化钇钪混晶激光晶体生长方法及其应用

[发明专利]区熔法晶体自动化生长装置-CN202010979166.8在审
发明人：杭寅;杨依伦;蔡双;何明珠;潘世烈;朱影 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： C30B13/28 文献下载
摘要：一种区熔法晶体自动化生长装置，主要包括炉膛、力检测系统、光纤激光器加热系统、温度梯度调节系统、运动控制系统和计算机控制系统。晶体生长过程中，通过源棒受力信息的反馈可以实现对晶体生长直径的自动控制，并对晶体生长质量进行实时监测；使用光纤激光器加热可以得到均匀、稳定的熔区；结晶后的晶体随籽晶杆进入温度梯度调节系统，避免因骤冷产生的缺陷。
区熔法晶体自动化生长装置

[发明专利]基于掺铥离子晶体的全固态蓝绿光激光器-CN202010979169.1在审
发明人：杭寅;杨依伦;房倩楠;朱影 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： H01S3/081 文献下载
摘要：一种基于掺铥离子晶体的全固态蓝绿光激光器，包括激发源，增益介质、非线性倍频晶体、腔镜系统和调谐元件。沿激发源的激光输出方向依次是平面镜、增益介质、调谐元件、平凹腔镜；与之前光路呈一定角度的，在该平凹腔镜的反射光路方向依次安置着非线性倍频晶体与平凹后腔镜；所述的平面镜、平凹腔镜与平凹后腔镜共同组成了折叠型的谐振腔。激发源发射出的泵浦光经过准直聚焦注入到增益介质中，输出的1.85～2.1μm中红外激光经过非线性倍频晶体的转换，输出462.5～525nm波段的蓝绿激光。该激光器具有发射波长丰富、激光波长可调谐、输出功率高、稳定性高、结构简单和体积小等优点。
基于离子晶体固态蓝绿激光器

[发明专利]稀土离子掺杂的GdScO3-CN202010885994.5在审
发明人：杭寅;张宇航;李善明;房倩楠;朱影;陶斯亮 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-08-28 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： C30B15/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种可作为红外波段固体激光器的增益介质的稀土离子掺杂的GdScO3倍半氧化物激光晶体，涉及激光晶体增益材料技术领域。该晶体可通过熔体法生长出优质单晶，且具有较低的声子能量(452cm‑1和较宽的荧光光谱(～100nm)，掺入Yb3+、Tm3+、Ho3+等稀土激活离子后有望实现1μm和2μm波段高功率、可调谐连续激光及超短脉冲激光输出。本发明提供的晶体生长方法可生长出高质量的单晶，所制作的全固态红外波段激光器具有波长可调谐、脉宽超短等特点，在激光精密加工、激光医疗，军事，遥感等方面具有广泛的应用。
稀土离子掺杂 gdsco base sub

[发明专利]一种稀土倍半氧化物激光晶体生长方法-CN201910638970.7有效
发明人：杭寅;张书隆;何明珠;蔡双;朱影;李善明;徐民;张连翰 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2019-07-16 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： C30B29/22 文献下载
摘要：本发明提供了一种稀土倍半氧化物激光晶体的生长方法，晶体生长采用冷坩埚法，生长过程包括装炉、引燃、熔料、热平衡、生长和冷却六个步骤，利用水冷铜管使原料外部形成一层未熔壳起到坩埚作用，生长出所需尺寸的稀土倍半氧化物激光晶体。本发明能够避免坩埚对熔体的污染，可以在较短时间内生长出高质量的稀土倍半氧化物激光晶体，并可重复利用生长过程中的结晶余料，降低生长成本。
一种稀土氧化物激光晶体生长方法

[发明专利]抑制来自氮化镓籽晶缺陷的方法及氮化镓单晶和应用-CN202110719050.5在审
发明人：赵呈春;杭寅;龚巧瑞 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2021-06-28 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： C30B35/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种抑制来自氮化镓籽晶缺陷的方法及氮化镓单晶和应用。所述方法的步骤为：首先将所用氮化镓籽晶表面进行抛光后，采用腐蚀液对籽晶腐蚀，使籽晶表面位错位置产生位错腐蚀坑。之后采用在籽晶表面沉积一层覆盖材料。然后采用机械抛光法将上述步骤中腐蚀坑之外表面覆盖材料去除，最后使用此籽晶进行晶体生长获得氮化镓单晶。本发明提供的一种抑制来自氮化镓籽晶缺陷的方法及氮化镓单晶和应用，可以实现对位错缺陷的有效抑制，同时达到对无位错区域的充分利用，而且步骤简单，成本较低。
抑制来自氮化籽晶缺陷方法镓单晶应用

[发明专利]一种泡生法蓝宝石生长热场装置-CN201910869021.X在审
发明人：何明珠;杭寅;张连翰;蔡双;朱影;潘世烈;赵兴俭;韦建 -专利权人：新疆紫晶光电技术有限公司
申请日： 2019-09-16 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： C30B17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种蓝宝石晶体生长炉的温场结构和设计，旨在提供一种性能更加优异的热场，应用于生长更大尺寸蓝宝石晶体，该装置主要包括炉体、坩埚、上反射屏、侧反射屏、加热器等主体部件。通过加热器、上反射屏、侧反射屏、坩埚及下反射屏的合理布局，使坩埚内温场呈现中心温度低、边缘温度高的连续分布，适合生长高质量、大尺寸的蓝宝石晶体。
一种泡生法蓝宝石生长装置

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