[发明专利]掺钕的硅酸镥钆激光晶体及其制备方法

权利要求书

1.一种用于产生1μm波段超短脉冲激光输出的掺钕的硅酸镥钆激光晶体，其特征在于，该硅酸镥钆激光晶体的分子式为(Nd_yGd_x(1-y)Lu_(1-x)(1-y))₂SiO₅，其中y的取值范围为0.005～0.01，x的取值范围为0＜x＜1。

2.权利要求1所述的掺钕的硅酸镥钆激光晶体的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

①原料配方：

所述的Nd:(Gd_xLu_1-x)₂SiO₅晶体的分子式为(Nd_yGd_x(1-y)Lu_(1-x)(1-y))₂SiO₅，初始原料采用Nd₂O₃，Gd₂O₃，Lu₂O₃和SiO₂，原料化学计量比y∶x(1-y)∶(1-x)(1-y)∶1进行配料，其中y的取值范围为0.005～0.01，x的取值范围为0＜x＜1；

②块料制备：选定x和y的值后，按所述的化学计量比分别依次称量Nd₂O₃，Gd₂O₃，Lu₂O₃和SiO₂原料，原料充分混合均匀后在液压机上压制成块，然后装入氧化铝坩埚内，放进马弗炉中烧结，用10个小时升温至1200℃，保温10个小时后再用10个小时降温至室温，形成块料；

③将所述的块料取出放入坩埚内，采用熔体法生长所述的Nd:(Gd_xLu_1-x)₂SiO₅单晶。

3.根据权利要求2所述的掺钕的硅酸镥钆激光晶体的制备方法，其特征在于，所述的熔体法为提拉法，坩埚材料为铱，籽晶为[100]方向的GdLuSiO₅单晶棒，晶体生长在高纯N₂气氛中进行。提拉速度为1-2mm/h，旋转速度为5-10rpm。

4.根据权利要求2所述的掺钕的硅酸镥钆激光晶体的制备方法，其特征在于，所述的熔体法为坩埚下降法，坩埚材料采用高纯石墨，坩埚底部可以不放籽晶，或放入[100]方向的GdLuSiO₅单晶棒为籽晶，晶体生长在高纯N₂气氛中进行，坩埚下降速率为0.1-1mm/h。

5.根据权利要求2所述的掺钕的硅酸镥钆激光晶体的制备方法，其特征在于，所述的熔体法为温度梯度法，坩埚材料采用高纯石墨，坩埚底部可以不放籽晶，或放入[100]方向的GdLuSiO₅单晶棒为籽晶，晶体生长在高纯N₂气氛中进行，以使得晶体生长速度在1-1.8mm/h的降温速率进行降温并生长晶体。