[發明專利]一種管狀復合激光介質及其制備方法

有效

• 申請號: 201810644544.X
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN109038203B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 劉文鵬;張慶禮;殷紹唐;孫敦陸;孫貴花;羅建喬;張德明;王小飛;竇仁勤;高進云
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;C23C14/30;C23C14/50;C23C14/58;C23C14/16;C23C14/18
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

本發明公開了一種管狀復合激光介質及其制備方法，包括有n層(n為≥2的整數)，由內至外第1層為管狀襯底，所述管狀襯底內徑為0.5～50mm，壁厚為0.5～10mm，長度為1～500mm；第N層為管狀薄膜(N＝2，3，…，n)，每層管狀薄膜的厚度為0.1～100μm，長度為1～500mm；管狀復合激光介質的結構通式為：管狀襯底/管狀薄膜1/管狀薄膜2/……/管狀薄膜(n?1)，每層管狀薄膜的材質可以相同也可以不同，其中的一層或數層管狀薄膜作為激光介質。本發明的管狀激光介質一方面可以提高管狀薄膜激光介質的機械強度，另一方面，可實現激光的單模傳輸和改善管狀激光器件的散熱問題，能夠大大提高輸出激光的光束質量，在高功率固體激光領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于無機非金屬材料技術領域，具體涉及到一種應用于固體激光器領域的管狀復合激光介質及其制備方法。

背景技術

近年來，管狀激光介質作為一種特殊構型的激光材料獲得了較為廣泛的關注，其用于固體激光器中具有以下優點：管狀激光介質可以大大改善熱效應的限制作用，可獲得比棒狀和板條狀激光器更高的效率，而且單位體積所獲得的輸出功率也更高。因此，管狀激光介質成為人們尋求可獲得高輸出激光功率的有效器件之一。為了追求更高的光束質量，要求管狀激光介質層越薄越好，介質厚度控制在幾μm至百μm時可以實現單模激光的傳輸。目前，采用倒模法或者微下拉法可以制備出管狀激光晶體材料，也可通過陶瓷制備工藝獲得管狀激光陶瓷，但這些工藝尚無法實現μm級厚度管狀激光介質的制備。傳統的光學加工技術，受限于激光介質的機械強度，也難以實現管壁厚度為μm量級的管狀激光介質的加工。因此，管狀壁厚度為μm級、長度為mm級的管狀激光介質及其制備技術是當前高功率固體激光領域急需解決的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種管狀復合激光介質及其制備方法，其解決了管狀壁厚度為μm級、長度為mm級的管狀激光介質的制備問題。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

一種管狀復合激光介質，包括有n層(n為≥2的整數)，由內至外第1層為管狀襯底，所述管狀襯底內徑為0.5～50mm，壁厚為0.5～10mm，長度為1～500mm；第N層為管狀薄膜(N＝2，3，…，n)，每層管狀薄膜的厚度為0.1～100μm，長度為1～500mm；

管狀復合激光介質的結構通式為：管狀襯底/管狀薄膜1/管狀薄膜2/……/管狀薄膜(n-1)，每層管狀薄膜的材質可以相同也可以不同，其中的一層或數層管狀薄膜作為激光介質。