[發(fā)明專利]Dy-Ag共摻硅酸鹽防濺射板玻璃及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910660707.8
• 申請(qǐng)日: 2019-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110304831B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁君;胡麗麗;王欣;杜英;馬西奔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): C03C14/00
• 分類號(hào): C03C14/00;C03C6/00;C03C4/12;C03C4/02
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

Dy?Ag共摻硅酸鹽防濺射板玻璃及其制備方法。一種Dy?Ag共摻硅酸鹽防濺射板玻璃，組分為：35～75mol％的SiO₂，10～30mol％的Na₂CO₃，10～30mol％的CaCO₃，1～10mol％的BaCO₃，0.1～1.0mol％的Dy₂O₃以及0.1～1.0mol％的AgNO₃。制備方法包括：(a)原料的選取，(b)玻璃配合料的混合，(c)玻璃的熔制。本發(fā)明在摻雜Dy³⁺離子的硅酸鹽玻璃中引入Ag⁺離子，通過(guò)熱處理使納米銀顆粒均勻地分布在玻璃中，該玻璃在400～500nm有強(qiáng)的吸收，且在紫外光激發(fā)下可發(fā)射575～585nm的光，可以使釹玻璃無(wú)法吸收的光轉(zhuǎn)化為釹玻璃可以吸收的光，從而提高釹玻璃對(duì)氙燈光的吸收效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于釹玻璃激光器防濺射板技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種釹玻璃激光裝置防濺射板，利用Dy-Ag共摻實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移的硅酸鹽發(fā)光玻璃。

背景技術(shù)

在釹玻璃激光器中，為了保護(hù)增益介質(zhì)釹玻璃，在泵浦氙燈和釹玻璃之間有起到保護(hù)作用的防濺射板，這種防濺射板通常只有保護(hù)釹玻璃的作用。泵浦氙燈為連續(xù)光譜，發(fā)光較強(qiáng)的在400～500nm，而釹玻璃最強(qiáng)的吸收波長(zhǎng)中心約為580nm。據(jù)報(bào)道泵浦氙燈的光只有約40％可以被釹玻璃吸收利用。

若能將泵浦氙燈400～500nm波長(zhǎng)范圍的光通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移的方式轉(zhuǎn)化為釹玻璃可以吸收利用的光，則可以大大提高氙燈能量的利用效率，進(jìn)而提高激光效率。

稀土離子Dy³⁺在硅酸鹽基質(zhì)中的發(fā)光中心在575～580nm，接近釹玻璃最強(qiáng)的吸收波長(zhǎng)中心。此外通過(guò)向玻璃中引入Ag⁺離子，隨后進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚瑥亩诓Ａе行纬摄y納米顆粒。銀納米顆粒可以增強(qiáng)稀土離子的熒光強(qiáng)度，且形成的納米銀顆粒在400～430nm附近有較寬的可通過(guò)摻雜濃度和熱處理溫度和時(shí)間調(diào)節(jié)吸收強(qiáng)度的吸收峰。Dousti和Kassab等報(bào)道了在不同玻璃組分中銀納米顆粒對(duì)Pr³⁺離子發(fā)光強(qiáng)度的影響。這些對(duì)稀土離子熒光強(qiáng)度的增強(qiáng)主要?dú)w功于金屬銀納米顆粒表面的等離子體共振效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述在釹玻璃激光器中氙燈泵浦源能量利用效率不足的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于提升釹玻璃激光器吸收效率的防濺射板玻璃，利用Dy-Ag共摻硅酸鹽玻璃及其制備方法，該玻璃具有發(fā)光效率高、可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移、透明度好等特點(diǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種Dy-Ag共摻硅酸鹽防濺射板玻璃，其特征在于該玻璃的組成摩爾百分比如下：

本發(fā)明還提供了Dy-Ag共摻硅酸鹽發(fā)光玻璃的制備方法，包括以下步驟：

①根據(jù)以上要求的Dy-Ag共摻硅酸鹽玻璃的組成及摩爾百分比，計(jì)算出相應(yīng)各玻璃組成的質(zhì)量，準(zhǔn)確稱量各原料；

②將稱量好的各原料在剛玉研缽中研磨，混合均勻形成混合料；

③將所述混合料放入加蓋的鉑金坩堝中于高溫爐中熔化，熔化過(guò)程中需通入氧氣1小時(shí)進(jìn)行除水，隨后在氧氣氣氛的保護(hù)下攪拌3小時(shí)，之后取出鉑金坩堝，將澄清的玻璃液澆注在預(yù)熱的不銹鋼模具上，得到均勻透明的玻璃；

④將玻璃迅速轉(zhuǎn)移到低于Tg溫度10～20℃的馬弗爐中進(jìn)行退火處理，退火1小時(shí)后，在475-485℃分別保溫1～10小時(shí)后隨爐冷卻，完全冷卻后取出玻璃。

本發(fā)明的技術(shù)效果：