[发明专利]掺钕七钼酸四钆钠激光晶体制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光电子功能材料技术领域中的人工晶体和晶体生长领域，尤其是涉及一种作为固态激光器中的工作物质的激光晶体材料。

背景技术

激光晶体是固体激光器的工作物质，它是指以晶体为基质，通过分立的发光中心吸收泵浦光能量并将其转化为激光输出的发光材料。固体激光工作物质由基质材料和激活离子组成，其各种物理和化学性质主要由基质材料决定，而其光谱特性和荧光寿命等则由激活离子的能级结构决定。自1960年，研制成功人造红宝石脉冲激光器以来，迄今为止，已发现了数百种激光晶体，但因各种原因，能真正得到实际应用的激光晶体只有十来种。

目前，应用最广泛的激光晶体是掺钕离子的钇铝石榴石(YAG)晶体，其具有较好的各种物理和化学性能，且易于生长出高光学质量、大尺寸的优质晶体。但它存在着吸收谱线窄，不适宜于用LD来进行泵浦的缺点，而LD泵浦将是今后激光泵浦源的发展方向。

目前国内外都在积极寻找各种物理、化学性能和机械性能优异，且易于生长出高光学质量、大尺寸的优质激光晶体材料，而且该晶体要适合于LD泵浦。钕离子由于具有较好的光谱性能，广泛地被用作激活离子。掺钕七钼酸四钆钠激光晶体及其制备方法，其发明的目的就在于研制一种新的激光晶体，能够直接使用闪光灯和LD泵浦的，具有较高转换效率能发射1060nm和900nm左右激光的晶体材料。

发明内容

本发明的目的就在于研制一种具有较高转换效率的能够直接使用闪光灯和LD泵浦的，具有较高转换效率的激光晶体材料。Nd³⁺:Na₂Gd₄(MoO₄)₇晶体属于四方晶系。其中钕离子是作为掺杂离子，取代钆离子的晶格位置，钕的掺杂浓度在0.5at.％～15at.％之间，荧光寿命(τ)为0.1～0.2ms，其荧光寿命是钕离子浓度的函数，可根据不同的需要掺入不同浓度的钕离子。实验结果表明其可输出1060nm和900nm左右波长的激光，可作为激光晶体。

Nd³⁺:Na₂Gd₄(MoO₄)₇晶体是一种同成分熔化的化合物，是采用提拉法生长出的，按化学反应式：Na₂CO₃+2Gd₂O₃+7MoO₃＝＝Na₂Gd₄(MoO₄)₇+CO₂的比例进行称样、混合、压片、烧结，而Nd₂O₃则按所需浓度加入。所用原料为：