專利名稱：摻釹硼鉬酸鑭激光晶體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于人工晶體領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
激光晶體是固體激光器的工作物質(zhì)，它是指以晶體為基質(zhì)，通過分立的發(fā) 光中心吸收泵浦光能量并將其轉(zhuǎn)化為激光輸出的發(fā)光材料。固體激光工作物質(zhì) 由基質(zhì)材料和激活離子組成，其各種物理和化學(xué)性質(zhì)主要由基質(zhì)材料決定，而
其光譜特性和熒光壽命等則由激活離子的能級結(jié)構(gòu)決定。自1960年，研制成功 人造紅寶石脈沖激光器以來，迄今為止，己發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種激光晶體，但因各種 原因，能真正得到實(shí)際應(yīng)用的激光晶體只有十來種。
目前，應(yīng)用最廣泛的激光晶體是摻釹離子的釔鋁石榴石(YAG)晶體，其 具有較好的各種物理和化學(xué)性能，且易于生長出高光學(xué)質(zhì)量、大尺寸的優(yōu)質(zhì)晶 體。但它存在著吸收譜線窄，不適宜于用LD來進(jìn)行泵浦的缺點(diǎn)，而LD泵浦將 是今后激光泵浦源的發(fā)展方向。
目前國內(nèi)外都在積極尋找各種物理、化學(xué)性能和機(jī)械性能優(yōu)異，且易于生 長出高光學(xué)質(zhì)量、大尺寸并適合于LD泵浦的優(yōu)質(zhì)激光晶體材料。釹離子由于具 有較好的光譜性能，廣泛地被用作激活離子。鉬酸鹽和硼酸鹽由于具有良好的 各種物理化學(xué)性質(zhì)而成為優(yōu)異的基質(zhì)材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于研制一種新的激光晶體，能夠直接使用閃光燈和LD泵浦的，具有較高轉(zhuǎn)換效率能發(fā)射1060nm和900nm波段激光的晶體材料。本發(fā) 明制備出的激光晶體的化學(xué)組成為Nd3+:LaBM006， Nc^+摻雜濃度在0.5 at. -15at.。/。之間。
本發(fā)明包括如下技術(shù)方案
1. 摻釹硼鉬酸鑭激光晶體，該晶體的化學(xué)組成為Nd3+:LaBM006 ， Nd"的濃度 范圍在0.5 at -15at.%，屬于單斜晶系，空間群為P2,/c，晶胞參數(shù)為 a=10.2982A， b=4.1629A， c=23.906A, 3=115.697° ，V=923.5A3， Dc=4.915 g/cm3。
2. —種項(xiàng)1的激光晶體的制備方法，該制備方法為提拉法，包括如下步驟第
一步，將1^203、 H3B03、 Mo03和Nd203原料按所需配比稱重，混合，研磨， 850-950°C燒結(jié)即獲得摻釹硼鉬酸鑭多晶原料；第二步，在鉑金坩鍋中，富 氧氣氛下提拉生長出晶體，晶體生長的參數(shù)為生長溫度109(TC，提升速度為 0.5-1.0毫米/小時(shí)，晶體轉(zhuǎn)速為10~30轉(zhuǎn)/分鐘，即獲得摻釹硼鉬酸鑭晶體。
3. —種項(xiàng)1的激光晶體的用途，該晶體用于固體激光器中作為激光工作物質(zhì)， 產(chǎn)生1060nm和900nm波長的激光輸出。
本發(fā)明的激光晶體制備工藝簡單、生長速度快、成本低廉；所生長晶體具 有硬度大、組分均勻、尺寸大和光學(xué)質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:以提拉法生長摻雜1.61at.。/。NdS+離子的Nc^+:LaBMo06激光晶體。 第一步，將初始原料1^203、 H3B03、 Mo03和Nd203按所需配比稱重，混 合，研磨，在850-950°C燒結(jié)。取出后，再研磨，混合，850-950°C燒結(jié)一次， 即獲得摻釹硼鉬酸鑭多晶原料；第二步，在鉑金柑鍋中，富氧氣氛(如空氣)下采用提拉法生長，晶體生長的參數(shù)為生長溫度1090°C，提升速度為0.5~1.0毫米/ 小時(shí)，晶體轉(zhuǎn)速為10~30轉(zhuǎn)/分鐘，即獲得本發(fā)明研制的摻釹硼鉬酸鑭晶體。通 過對該晶體吸收光譜、熒光光譜及熒光壽命等的分析測試，得到該晶體的主吸 收峰在802nm，半峰寬(FWHM)為8.37nm，吸收截面為2.37X l(T2Qcm2， 1060nrn 處發(fā)射峰的半峰寬為19.97nm,發(fā)射躍遷截面3.17 X l(T2Qcm2，熒光壽命為 104.9|is。
權(quán)利要求
1. 摻釹硼鉬酸鑭激光晶體，其特征在于該晶體的分子式為LaBMoO6，，Nd3+摻雜濃度在0.5at.-15at.％之間，屬于單斜晶系，空間群為P21/c，晶胞參數(shù)為β＝115.697°，Dc＝4.915g/cm3。
2. —種權(quán)利要求1的摻釹硼鉬酸鑭激光晶體的制備方法，該制備方法為提拉法，包括如下步驟第一步，將1^203、 H3B03、 Mo03和Nd203原料按所需配比稱重，混合，研磨，850-950。C燒結(jié)即獲得摻釹硼鉬酸鑭多晶原料;第二步，在鉑金坩鍋中，富氧氣氛下提拉生長出晶體，晶體生長的參數(shù)為生長溫度1090'C，提升速度為0.5 1.0毫米/小時(shí)，晶體轉(zhuǎn)速為10 30轉(zhuǎn)/分鐘。
3. —種權(quán)利要求1的摻釹硼鉬酸鑭激光晶體的用途，其特征在于該晶體用于固體激光器中作為激光工作物質(zhì)，產(chǎn)生1060nm和900nm波長的激光輸出。
全文摘要
摻釹硼鉬酸鑭激光晶體及其制備方法，屬于人工晶體領(lǐng)域。該激光晶體屬于單斜晶系，分子式為Nd³⁺:LaBMoO₆，Nd³⁺摻雜濃度在0.5at.-15at.％之間。該激光晶體采用提拉法生長，生長溫度1090℃，晶體轉(zhuǎn)速10～30轉(zhuǎn)/分鐘，拉速0.5～1毫米/小時(shí)。該晶體是一種新型的激光晶體，可產(chǎn)生1060nm和900nm左右波長的激光輸出。本發(fā)明制備工藝簡單、生長速度快、成本低廉；所生長晶體具有硬度大、組分均勻、尺寸大和光學(xué)質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C30B15/00GK101498044SQ200810070570
公開日2009年8月5日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者張莉珍, 林州斌, 王國富, 旺 趙 申請人:中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所