[发明专利]一类铒离子掺杂的硅酸盐晶体及其1.5微米波段激光器件

权利要求书

1.一类铒离子掺杂硅酸盐晶体，其特征在于，所述晶体的化学通式为(Er_xYb_yCe_zA_(1-x-y-z))₃RM₃Si₂O₁₄，其中x的范围为0.002～0.02，y的范围为0.005～0.10，z的范围为0～0.15；A选自元素Ca，Sr和Ba中的某一种、某两种或三种；R选自元素Nb和Ta中的某一种或两种；M选自元素Al和Ga中的某一种或两种。

2.如权利要求1所述的铒离子掺杂硅酸盐晶体，其特征在于，所述晶体属于三方晶系，空间群为P321。

3.权利要求1或2所述铒离子掺杂硅酸盐晶体的制备方法，其特征在于，所述铒离子掺杂硅酸盐晶体采用提拉法进行制备。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1.将含Er元素的化合物、含Yb元素的化合物、含Ce元素的化合物、含A元素的化合物、含R元素的化合物、含M元素的化合物和含Si元素的化合物混合后研磨；

S2.将步骤S1研磨后的原料进行烧结，得到多晶料；

S3.将步骤S2得到的多晶料进行生长；

其中，所述A、R、M具有权利要求1或2所述的定义；

步骤S1中，

所述含Er元素的化合物选自Er的氧化物；

所述含Yb元素的化合物选自Yb的氧化物；

所述含Ce元素的化合物选自Ce的氧化物；

所述含Si元素的化合物选自Si的氧化物；

所述含A元素的化合物选自A的碳酸盐；

所述含R元素的化合物选自R的氧化物；

所述含M元素的化合物选自M的氧化物；

所述含Er元素的化合物、含Yb元素的化合物、含Ce元素的化合物、含A元素的化合物、含R元素的化合物、含M元素的化合物和含Si元素的化合物的摩尔比符合权利要求1或2所述晶体(Er_xYb_yCe_zA_(1-x-y-z))₃RM₃Si₂O₁₄中各元素的摩尔比；

步骤S2中，

所述烧结温度为1100-1250℃；

步骤S3中，

所述生长在单晶炉内进行；

所述生长温度为1200～1400℃；

所述生长过程中的提拉速度为0.6～1.5mm/h，晶体生长转速为6～15rpm。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，当M选自元素Ga，或Ga和Al时，所述制备方法还包括：S1’.向步骤S1得到的混合物中再次加入含Ga元素的化合物，将混合物进行研磨后再进行步骤S2；

步骤S1’中，所述含Ga元素的化合物的添加量为步骤S1中含Ga元素的化合物的0.5mol％～2.5mol％。