[發明專利]摻鐿四鉬鎢酸鉍鈉/鉀激光晶體及其生長方法和應用

有效

• 申請號: 200910036903.4
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101503823A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 陳振強;韓永飛;李景照;李安明;付喬克;朱思祁
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: C30B29/32
• 分類號: C30B29/32;C30B15/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 裘 暉;陳燕嫻

1.一種摻鐿四鉬鎢酸鉍鈉激光晶體，其化學式為Yb_x:A₅Bi_1-x(WO₄)_y(MoO₄)_4-y，A為鈉離子，晶體結構屬于四方晶系，空間群為I4₁/a；x為摻 雜原子數分數，數值范圍為5％～20％；y數值范圍為0＜y≤2。

2.一種如權利要求1所述的摻鐿四鉬鎢酸鉍鈉激光晶體的制備方法，其特 征在于：包括如下工藝步驟和工藝條件：

(1)按照下列反應式進行配料：

5A₂CO₃+(1-x)Bi₂O₃+xYb₂O₃+2yWO₃+(8-2y)MoO₃

＝2Yb_x:A₅Bi_1-x(WO₄)_y(MoO₄)_4-y+5CO₂↑

A為+1價的鈉離子，x為摻雜原子數分數，數值范圍為5％～20％，y數值 范圍為0＜y≤2；

化學原料A₂CO₃、Bi₂O₃、Yb₂O₃和WO₃嚴格按照化學計量比稱重；化學原 料MoO₃在稱料時按過量稱取；其中Yb³⁺取代Bi³⁺以5％～20％原子數分數摻雜；

(2)所有的化學原料置于剛玉研缽中研磨并混合均勻，用油壓壓片機以2.0～ 3.0噸每平方厘米的壓強壓成片狀，裝入到鉑金坩堝中，然后把鉑金坩堝置于馬 弗爐中在940℃～960℃溫度下煅燒并攪拌18～20小時進行充分的固相反應，得 到多晶狀料，之后緩慢降到室溫；

(3)固相反應后，取出多晶狀料重新研磨壓片，再裝入到比步驟(2)鉑金 坩堝大的鉑金坩堝中，把該鉑金坩堝置于熔鹽提拉生長爐中，同時把連接有籽 晶的籽晶桿與陶瓷桿連接后對中，再深入到鉑金坩堝內的多晶狀料上方2～3mm 處，密封熔鹽提拉生長爐的爐門并抽真空到-0.05MPa～0MPa，再充入氮氣，達 到氣壓平衡即可；

(4)多晶狀料的熔點介于750～900℃；然后，開始升溫到比多晶狀料的熔點 高100℃的溫度充分熔化4～6小時，并不斷攪拌以使多晶狀料充分熔化，同時 消除物料內部的氣泡；再在比多晶狀料的熔點高50～100℃的溫度下恒溫2～5小 時，然后開始緩慢降溫到晶體熔點750～900℃溫度時開始按照提拉法生長晶體 的步驟開始試晶生長、縮頸、放肩、等徑生長過程，經過5～6天的等徑生長周 期后進入晶體生長收尾階段，經過1～2天緩慢降至室溫后，就得到所需要尺寸 的晶體Yb_x:A₅Bi_1-x(WO₄)_y(MoO₄)_4-y。

3.根據權利要求2所述的摻鐿四鉬鎢酸鉍鈉激光晶體的制備方法，其特征 在于：所述按照提拉法生長晶體的步驟進行試晶生長、縮頸、放肩、等徑生長 過程中生長條件是：縮頸20分鐘，放肩5～6小時，等徑生長周期5～6天，提 拉速度0.1～0.3mm/h，轉速8～20rpm。

4.權利要求1所述的摻鐿四鉬鎢酸鉍鈉激光晶體在可調諧和飛秒激光器領域 中的應用。

5.權利要求1所述的摻鐿四鉬鎢酸鉍鈉激光晶體在閃光燈或激光二極管泵浦 中的應用。