[發明專利]一種鐠釤銩共摻雜可見激光晶體材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810091468.4
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108265331A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 陸知緯
• 申請（專利權）人: 無錫佶達德激光技術有限公司
• 主分類號: C30B29/28
• 分類號: C30B29/28;C30B15/00;H01S3/16
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 沈振濤

本發明提供了一種鐠釤銩共摻雜可見激光晶體材料的制備方法，包括配料、燒結、晶體生長、降溫等步驟，該鐠釤銩共摻雜可見激光晶體材料，其化學式為：Gd_3?x?y?zSm_xPr_yTm_zSc₂Ga₃O₁₂；其中，0.1≤x≤0.3，0.05≤y≤0.15，0.15≤z≤0.23。本發明提供的鐠釤銩共摻雜可見激光晶體材料制備工藝簡單，制備工藝簡單，熒光效率高，輸出時間快，熒光效率高，能夠實現黃色激光輸出。

技術領域

本發明屬于激光材料領域，特別涉及一種鐠釤銩共摻雜可見激光晶體材料的制備方法。

背景技術

激光晶體是可將外界提供的能量通過光學諧振腔轉化為在空間和時間上相干的具有高度平行性和單色性激光的晶體材料，是晶體激光器的工作物質。激光晶體由發光中心和基質晶體兩部分組成。大部分激光晶體的發光中心由激活離子構成，激活離子部分取代基質晶體中的陽離子形成摻雜型激光晶體。激活離子成為基質晶體組分的一部分時，則構成自激活激光晶體。

在可見波段激光器研究中，通過對相關晶體激光波長的倍頻和混頻技術已經獲得了紅綠藍三基色激光輸出，而在550nm到600nm黃光波段的相干輻射的研究并不多見，至今尚沒有成熟的該波段固體相干光源。隨著人們對黃色固體相干光源在生物醫學、食品藥品的檢測、醫療美容、信息存儲、通訊、軍工、大氣遙感等方面的廣泛應用的重視，發展不同應用目的大功率或小功率、高效穩定和壽命較長的黃色固體相干光源迫在眉睫。利用現有發光晶體和各種新穎激光技術是當前發展黃色激光器的主要途徑。綜合國內外研究技術方案主要有三種：一是倍頻紅外激光獲得黃光；二是拉曼激光，包括把短波長直接位移到黃色波段(直接位移型)和紅外波段再通過變頻技術獲得黃光(位移變頻淹)；三是對單晶體的雙波長激光輸出再和頻獲得黃光。

雖然經過幾十年鉺激光器已取得長足的發展，但是激光運轉普遍存在有閾值高、重復頻率低、斜率效率低、輸出功率受限等問題，難以實現高重頻、大功率率激光輸出，限制了激光器的應用。

發明內容

技術問題：為了解決現有技術的缺陷，本發明提供了一種鐠釤銩共摻雜可見激光晶體材料。

技術方案：本發明提供的鐠釤銩共摻雜可見激光晶體材料，其化學式為：Gd_3-x-y-zSm_xPr_yTm_zSc₂Ga₃O₁₂；其中，0.1≤x≤0.3，0.05≤y≤0.15，0.15≤z≤0.23。

優選地，0.18≤x≤0.22，0.08≤y≤0.12，0.19≤z≤0.21。

更優選地，x＝0.20，y＝0.10，z＝0.20。

更優選地，所述晶體材料屬于四方晶系，空間群為O¹⁰_h-Ia3d，晶胞參數a＝1.241nm、Z＝8和d＝7.10g/cm3。

更優選地，所述晶體材料的吸收光譜中含有峰值為808nm的吸收峰。

更優選地，所述晶體材料的808nm的吸收峰截面積不小于1.94×10^-19cm²。

更優選地，所述晶體材料在353nm泵浦下的熒光光譜中含有一個586nm的熒光發射峰，發射峰截面不小于3.59×10^-21cm²。

更優選地，所述晶體材料的熒光輸出時間不高于672fs。

更優選地，所述晶體材料的熒光壽命不低于2.4ms。