[發(fā)明專利]一種藍(lán)綠可見波段的可調(diào)諧激光晶體材料摻鎳四氯鋅化鉀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710009440.3
• 申請(qǐng)日: 2007-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN101377011A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 涂朝陽;李堅(jiān)富;游振宇;羊富貴;朱昭捷;王燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所
• 主分類號(hào): C30B29/12
• 分類號(hào): C30B29/12;C30B1/10;C30B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光晶體材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

探索和發(fā)展可見光波段的可調(diào)諧激光晶體和激光器是目前受人們關(guān)注的研究課題之一。目前，全固態(tài)的藍(lán)綠色波段激光光源在工農(nóng)業(yè)、軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)上都有著廣泛的應(yīng)用。在國(guó)防上，可研制出基于新的物理機(jī)理的水下目標(biāo)探測(cè)、控制、通信等新型裝備，廣泛地應(yīng)用于海軍的武器裝備上，在民用上，在高密度光存儲(chǔ)、數(shù)字視頻技術(shù)、彩色激光顯示、海洋水色和海洋資源探測(cè)和激光制冷等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

K₂ZnCl₄屬于正交晶系，空間群為Pna2₁，晶胞參數(shù)為：a＝2.725nm，b＝1.257nm，c＝0.7239nm，Z＝12，它的透過波段為0.3～16μm，最大聲子能量<200cm^-1，是一種良好的上轉(zhuǎn)換激光基質(zhì)材料。Ni²⁺激活的激光晶體可以產(chǎn)生近紅外和可見光波段的可調(diào)諧激光，例如Ni:MgF₂晶體已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了近紅外波段的可調(diào)諧激光輸出。目前還未見有K₂ZnCl₄:Ni²⁺晶體的相關(guān)研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于公開一種能夠?qū)崿F(xiàn)400nm～520nm藍(lán)綠可見波段的可調(diào)諧上轉(zhuǎn)換激光輸出的激光晶體材料K₂ZnCl₄:Ni²⁺。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案：

1.一種藍(lán)綠可見波段的可調(diào)諧激光晶體材料摻鎳四氯鋅化鉀，該晶體材料的化學(xué)式為K₂ZnCl₄:Ni²⁺。

2.一種項(xiàng)1的激光晶體材料的制備方法，采用KCl、NiCl₂·H₂O和ZnCl₂·H₂O作為原料，加熱去水，然后通過高溫固相反應(yīng)獲得K₂ZnCl₄:Ni²⁺原料，采用提拉法生長(zhǎng)晶體。

3.一種項(xiàng)1的激光晶體材料的用途，該材料用于實(shí)現(xiàn)400nm～520nm藍(lán)綠可見波段的可調(diào)諧上轉(zhuǎn)換激光輸出。

K₂ZnCl₄:Ni²⁺晶體在400nm～520nm波段有一個(gè)較強(qiáng)的寬帶上轉(zhuǎn)換熒光發(fā)射峰(如圖1所示)，其峰值波長(zhǎng)為450nm，有望實(shí)現(xiàn)400nm～520nm藍(lán)綠可見波段的可調(diào)諧上轉(zhuǎn)換激光輸出，而且它在600nm～800nm波段有一個(gè)較強(qiáng)的寬帶吸收峰(如圖2所示)，其峰值波長(zhǎng)為653nm，可適用于商用的LD激光光源的抽運(yùn)。

附圖說明

圖1K₂ZnCl₄:Ni²⁺晶體的室溫?zé)晒庾V圖；圖2為K₂ZnCl₄:Ni²⁺晶體的室溫吸收光譜圖；圖3為激光實(shí)驗(yàn)裝置。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例一：K₂ZnCl₄:Ni²⁺晶體的生長(zhǎng)制備

先對(duì)原料KCl、NiCl₂·H₂O和ZnCl₂·H₂O進(jìn)行處理：分別將適量分析純的KCl、NiCl₂·H₂O和ZnCl₂·H₂O原料放入燒結(jié)爐中，加熱到300℃去水，然后將溫度降下來，把原料存放于干燥箱中備用。然后按照下面的化學(xué)反應(yīng)式中的比例稱料，在干燥操作箱中研磨混合均勻，壓片后裝入剛玉坩堝，放置于高溫?zé)Y(jié)爐，通過高溫固相反應(yīng)獲得K₂ZnCl₄:Ni²⁺原料。

x＝0.05at％～1at％。把原料研磨、混合均勻，壓片，裝入Φ55mm×30mm的剛玉坩堝中，置放于提拉爐中，升溫至原料完全熔化，然后采用鉑金絲引晶，降溫生長(zhǎng)晶體，籽晶桿的旋轉(zhuǎn)速率為8～12rpm，提拉速率為0.8～1.2mm/h，晶體生長(zhǎng)結(jié)束后，以10℃/h～30℃/h的速率緩慢退火至室溫，可得尺寸為Φ45mm×25mm的優(yōu)質(zhì)K₂ZnCl₄:Ni²⁺晶體。