[发明专利]钕，钇共掺碱土氟化物的三明治零气孔陶瓷复合结构激光材料及其制备方法

摘要

一种钕，钇共掺碱土氟化物的三明治零气孔陶瓷复合结构激光材料，其组成包括MF₂以及Nd,Y:MF₂，M为钙离子、锶或者钡离子，结构为两边MF₂、中间Nd,Y:MF₂，其中Nd,Y:MF₂的分子式为Nd_x,Y_y:M_{1‑1.5x‑1.5y}F₂，0.003≤x≤0.1，0.001≤y≤0.1。本发明通过单晶陶瓷化工艺，将碱土氟化物的三明治单晶复合结构激光材料转换为三明治零气孔陶瓷复合结构激光材料，得到MF₂零气孔陶瓷包层Nd,Y:MF₂零气孔陶瓷的三明治复合结构，解决碱土氟化物单晶易解离，机械性能低的问题，提高增益介质热性能，增大激光泵浦强度，实现更大能量激光输出；同时，获得很好的增益输出和光束质量。

主权项

1.一种钕，钇共掺碱土氟化物的三明治零气孔陶瓷复合结构激光材料，其特征在于，其组成包括MF₂以及Nd,Y:MF₂，结构为两边均为零气孔MF₂陶瓷、中间为零气孔Nd,Y:MF₂陶瓷，M为钙离子、锶离子或者钡离子，Nd,Y:MF₂的分子式为Nd_x,Y_y:M_{1‑1.5x‑1.5y}F₂，其中0.003≤x≤0.1，0.001≤y≤0.1，该三明治零气孔陶瓷复合结构激光材料由以下步骤制备而成：<1>将两块MF₂单晶和一块Nd,Y:MF₂单晶材料切割成三块上下表面形状尺寸相同的平面体，其中，两块MF₂单晶平面体的厚度相同，Nd,Y:MF₂单晶平面体的厚度为d，0.1mm≤d≤1mm，对三块平面体的上下表面进行抛光处理，然后按照MF₂|Nd,Y:MF₂|MF₂的顺序将各抛光面进行光胶，其中光胶面是与MF₂单晶的(111)面成θ角的面，0≤θ≤45°；<2>将光胶后的样品置于合适尺寸的石墨模具中，于真空热压炉中，在不低于10^‑3Pa真空度下，于900～1300℃下保温0～2h，温度不变，在0.3～2.0t的压力下，保温保压0～2h，其中受压面是与光胶面平行的上下表面，得到初级钕，钇共掺碱土氟化物的三明治零气孔陶瓷复合结构激光材料；<3>将所述初级钕，钇共掺碱土氟化物的三明治零气孔陶瓷复合结构激光材料放入真空退火炉中，在不低于10^‑3Pa真空度下，于600～1200℃下退火10～48h，得到钕，钇共掺碱土氟化物的三明治零气孔陶瓷复合结构激光材料。