[发明专利]掺铒钼酸锂钡钇激光晶体及其制备方法和用途无效
申请号: | 200810071785.6 | 申请日: | 2008-09-16 |
公开(公告)号: | CN101676448A | 公开(公告)日: | 2010-03-24 |
发明(设计)人: | 王国富;宋明君;张莉珍 | 申请(专利权)人: | 中国科学院福建物质结构研究所 |
主分类号: | C30B29/32 | 分类号: | C30B29/32;C30B9/00;H01S3/16 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钼酸 锂钡钇 激光 晶体 及其 制备 方法 用途 | ||
技术领域
掺铒钼酸锂钡钇激光晶体及其制备方法和用途,它涉及光电子功能材料技 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、大尺寸并适合于LD泵浦的优质激光晶体材料。Er3+离子的能 级丰富,发射波长从可见到近红外共有九个跃迁通道,其中1.5μm和3.0μm两 个波段的激光发射分别对应4I13/2→4I15/2和4I11/2→4I15/2能级之间的跃迁。1.5μm 激光对人眼安全,人体细胞组织对3.0μm激光强烈吸收,因此以Er3+离子为激活 离子的激光晶体在通讯和医疗等领域应用前景广阔。
发明内容
本发明的目的就在于研制一种新的激光晶体Er3+:Li3Ba2Y3(MoO4)8,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。Er3+: Li3Ba2Y3(MoO4)8晶体属于单斜晶系,具有C2/c空间群结构。其中铒离子是作为 掺杂离子,取代钇离子的晶格位置,铒的掺杂浓度在3at.%左右时,荧光寿命(τ) 为5~7ms,其荧光寿命是铒离子浓度的函数,可根据不同的需要掺入不同浓度的 铒离子。实验结果表明其可输出1500nm左右波长的激光,可作为激光晶体。
掺铒钼酸锂钡钇激光晶体及其制备方法:我们经过实验找到了生长Er3+: Li3Ba2Y3(MoO4)8晶体的较理想的助熔剂:Li2MoO4,以及最佳的生长条件,并生 长出了高质量的晶体Er3+:Li3Ba2Y3(MoO4)8(见实施例1)。
具体的化学反应式如下:
3Li2CO3+4BaCO3+3Y2O3+16MoO3=2Li3Ba2Y3(MoO4)8+7CO2↑
Li2CO3+MoO3=Li2MoO4+CO2↑
所用的原料纯度及厂家如下:
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