[其他]復合功能晶體四硼酸鋁釔釹生長

在審

• 申請號: 101986000001971
• 申請日: 1986-03-22
• 公開（公告）號: CN1003526B
• 公開（公告）日: 1989-03-08
• 發明（設計）人: 陸寶生;潘恒富;蔣民華;王軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 代理公司: 濟南三達專利事務所
• 代理人: 孫君

復合功能晶體ＮＹＡＢ的助熔劑生長，屬于鹽熔液冷卻法晶體生長技術領域。本發明以Ｋ₂ＣＯ₃和ＭｏＯ₃為助熔劑，將合成原料按化學計量比投入坩堝中，用籽晶旋轉法在高溫熔液晶體生長爐中進行ＮＹＡＢ晶體生長。反應式為：ＸＮｄ₂Ｏ₃＋（１－ｘ）ｙ₂Ｏ₃＋３Ａｌ₂Ｏ₃＋４Ｂ₂Ｏ₃△/２Ｎｄｘｙ_１－ｘＡｌ₃（ＢＯ₃）₄　本發明所生長的ＮＹＡＢ系自倍頻自激活復合功能晶體材料，能得到０．５３μｍ的綠光，且成本低，易操作，適于推廣應用。

本發明屬于鹽溶液冷卻法生長晶體的技術領域

固體激光技術中，以N³⁺d為激活離子的固體激光材料占主要地位，象N³⁺d：YAG等。N³⁺d離子發射波長為1.06μm，為了擴展激光波長范圍，通常采用激光倍頻、混頻和差頻等方式來獲得不同波長的激光輸出。1.06μm的倍頻光0.53μm激光在醫療、科研和工業生長上都有廣泛的用途。通常使用非線性光學晶體KDP、KTP等將N³⁺d：YAG激光器發射的1.06μm激光進行倍頻來獲得0.53μm的激光輸出。但在激光腔中插入倍頻器，要損失一部分光能量，降低倍頻光的轉換效率。

1981年蘇聯的《技術物理雜志》7卷21期，報道了Nd_0.2Y_0.8Al₃（BO₄）₄的發現，標志了激光領域中復合功能材料的誕生。與此同時，我們的NYAB晶體也日趨完善。這種NYAB復合功能晶體，集激光發射和倍頻于一體，自激光自倍頻，不但提高了轉換效率，還簡化了激光器的組件。但是蘇聯的Nd_0.2Y_0.8Al₃（BO₄）₄只能達到1.32μ-0.66μm波長范圍，只得到了紅光，而未能達到0.53μm的綠光。

為了克服已有技術的不足，適應激光技術發展的需要，本發明用一種比較簡便的旋轉籽晶助熔劑生長方法，生長出一種能發射綠光的自倍頻激光晶體。Nd_xY_1-xAl₃（BO₃）₄。

本發明是用K₂CO₃和MoO₃作助熔劑，以Nd₂O₃、Y₂O₃、Al₂O₃、B₂O₃為原料，電爐絲〔1〕加熱，頂部懸籽晶并旋轉之，籽晶方向無特殊要求，按一般助溶劑旋轉籽晶降溫法進行NYAB晶體生長。反應式如下：

K₂CO₃+3M₀O₃△/K₂Mo₃O₁₀+CO₂↑

XNd₂O₃+（1-x）Y₂O₃+3Al₂O₃+4B₂O₃△/2Nd_xY_1-xAl₃B₂O₃）₄ K₂M·O₁₀其中助熔劑量占全部重量的75-85%，合成NYAB的原料按其化學計量比稱取。〔N³⁺d〕/〔Y³⁺〕濃度比控制在0.05-0.15范圍為佳。