[发明专利]一种钨酸镉晶体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成发光晶体材料技术领域，尤其涉及一种钨酸镉晶体及其制备方法。

背景技术

现有的001年，日本学者Fujimoto等^[1]首先报道了Bi离子掺杂的石英玻璃在800nmLD泵浦作用下产生1000～1700nm波长的红外发光，并实现了对1.3μm波段光的放大^[2]。对人眼安全的近红外激光在遥感、测距、环境检测、生物工程和医疗等领域有着广阔的应用前景，该材料极可能在红外宽带光学放大器与可调谐激光器中得到重大应用。特别令人鼓舞的是，2005年Dianov等在Bi掺杂的玻璃光纤中实现了波长为1150～1300nm的激光输出^[3]，近期他们又实现了1300～1470nm波段的激光输出^[4]。已有的掺Bi红外发光材料的研究主要集中于玻璃与光纤中。而单晶体的结构特征可为发光中心提供更高效率的发光环境，更有利于实现高效率的激光输出。到目前为止，在国内外仅见俄罗斯国家科学院的Okhrimchuky等关于Bi离子掺杂卤化物晶体的报道^[5]，迄今未见掺上述离子氧化物晶体的生长工艺与红外发光特性的公开报道。而卤化物晶体较差的物化性能严重抑制其在激光等领域中的应用。如何选择合适的掺Bi基质材料以进一步提高材料的物化性能和宽带的发光效率，从而实现激光的输出是掺Bi固体获得应用的关键之处。

参考文献：

[1]Y.Fujimoto，M.Nakatsuka，Infrared luminescence from bismuth-doped silicaglass，Jpn.J.Appl.Phys.，2001，40：L279-L281.

[2]Y.Fujimoto and M.Nakatsuka，Optical amplification in bismuth-doped silicaglass，Applied Physics Letters，2003，82(19)：3325~3326.

[3]E.M.Dianov，V.V.Dvoyrin，V.m.mashinsky et al..，CW bismuth fiber laser，Quantum El ectron，2005，35：1083-1084.

[4]Igor A.Bufetov，Sergey V.Firstov，Vladimir F.Khopin et al..，Bi-dopedfiber lasers and amplifiers for a spectral region of 1300-1470nm，OpticsLetters，2008，33(19)：2227-2229.

[5]Andrey G.Okhrimchuky，Leonid N.Butvina，Evgueni M.Dianov et al..，Near-infrared luminescence of RbPb2Cl5：Bi crystals，Optics Letters，2008，33(19)：2182-2184.

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有良好物化性能与荧光效应的钨酸镉晶体及其制备方法，以实现高效率的激光输出。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：：一种钨酸镉晶体，为CdWO₄单晶中掺有0.1～2.0mol％的Bi离子的Bi:CdWO₄晶体。

上述的钨酸镉晶体的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：

(1)将CdO和WO₃原料分别单独放置于铂金(Pt)或Al₂O₃刚玉坩锅中，经马弗炉焙烧，焙烧温度250～500℃，时间2～4h；

(2)将焙烧后的CdO和WO₃按摩尔比1∶1置于(有机塑料或陶瓷)碾磨器中，碾磨混合2～6h，然后在压强为9.8×10⁷～9.8×10⁸帕(Pa)的条件下，把混合粉体压制成致密块体；

(3)将上述致密块体放于铂金坩锅中，在1000～1200℃温度下，烧结2～8小时，得到CdWO₄多晶粉料；