[發(fā)明專利]鉺鐿雙摻氧化鑭镥激光材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711006270.3
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107722981B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱忠麗;代雨航;李劍
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 周明飛

本發(fā)明公開了鉺鐿雙摻氧化鑭镥激光材料，其特征在于，包括式(Ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)：Er_2x,Yb_2y:(La_0.1Lu_0.9?x?y)₂O₃(Ⅰ)；其中，0.01≤x≤0.09，0.01≤y≤0.07。本發(fā)明公開了鉺鐿雙摻氧化鑭镥激光材料的制備方法，包括如下步驟：步驟一、稱取Er₂O₃、Yb₂O₃、La₂O₃、Lu₂O₃溶于硝酸后恒溫加熱得到混合溶液，在混合溶液中加入燃燒劑后，再加入分散劑，待完全溶解后調(diào)節(jié)pH至7，繼續(xù)恒溫加熱逐漸脫水得到凝膠；步驟二、將所述凝膠干燥后進行研磨和煅燒，煅燒之后再進行研磨得到納米粉體；步驟三、在所述納米粉體中加入燒結(jié)助劑和無水乙醇后進行攪拌、烘干和研磨得到預(yù)處理粉體；步驟四、將所述預(yù)處理粉體進行壓制得到素坯后，再冷等靜壓得到坯體；步驟五、將所述坯體進行恒溫真空燒結(jié)得到所述激光材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光材料，具體涉及鉺鐿雙摻氧化鑭镥激光材料及其制備方法。

背景技術(shù)

固體激光材料是固體激光器的核心，廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、醫(yī)療和生活中。目前固體激光材料主要有單晶、玻璃和透明陶瓷，其中透明激光陶瓷不僅具有與單晶材料相似的物理化學性質(zhì)和光譜性質(zhì)，而且形狀容易控制，可以做到稀土離子的高濃度均勻摻雜，起到進一步改善材料發(fā)光性能的目的。因此，透明激光陶瓷的研究具有重要意義。

Lu₂O₃作為一種常用的激光材料的基質(zhì)材料，具有易于實現(xiàn)稀土離子摻雜，穩(wěn)定的物理化學性能、很高的熱導(dǎo)率等優(yōu)點。但Lu₂O₃熔點為2467℃，使得制備氧化镥單晶的工藝要求很高。研究發(fā)現(xiàn)，在Lu₂O₃基質(zhì)中摻入La₂O₃可以降低陶瓷的燒結(jié)溫度，減少陶瓷中氣孔對光的散射，可以提高陶瓷透過率和發(fā)光性能，降低生產(chǎn)成本。此外，Lu³⁺的半徑(0.0861nm)和Yb³⁺的半徑(0.0858nm)十分接近，摻入Yb³⁺作為敏化劑后，以Lu₂O₃為基質(zhì)的材料在高濃度摻雜時具有更好的穩(wěn)定性。Er³⁺的能級非常豐富，并且Er³⁺從⁴I_13/2躍遷到⁴I_15/2能級，產(chǎn)生1.5-1.6μm波長的熒光。此波段的光對人眼無害，是一種安全的激光。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計開發(fā)了鉺鐿雙摻氧化鑭镥激光材料，本發(fā)明的發(fā)明目的之一是提供陶瓷晶界清晰、表面平整、無明顯氣孔以及在可見光區(qū)透光率良好的激光材料。

本發(fā)明的發(fā)明目的之二是解決現(xiàn)有技術(shù)中氧化镥上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料發(fā)光強度低，無法進行高濃度摻雜的問題。

本發(fā)明設(shè)計開發(fā)了鉺鐿雙摻氧化鑭镥激光材料的制備方法，本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種制備陶瓷晶界清晰、表面平整、無明顯氣孔以及在可見光區(qū)透光率良好的激光材料的方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

鉺鐿雙摻氧化鑭镥激光材料，包括式(Ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)：

Er_2x,Yb_2y:(La_0.1Lu_0.9-x-y)₂O₃ (Ⅰ)；

其中，0.01≤x≤0.09，0.01≤y≤0.07。

優(yōu)選的是，0.07≤x≤0.09，0.05≤y≤0.07。