[发明专利]掺杂钇铝石榴石激光晶体、键合晶体及生长方法和装置

说明书

本发明公开了一种掺杂钇铝石榴石激光晶体、键合晶体及其生长方法和装置，属于激光材料领域。该掺杂钇铝石榴石激光晶体掺杂有钐离子，以及用于使所述掺杂钇铝石榴石激光晶体的吸收峰蓝移的掺杂离子。通过向其中掺杂钐离子和掺杂离子，来使其吸收峰蓝移，即使其吸收光谱发生蓝移，如此可提高该掺杂钇铝石榴石激光晶体的吸收光谱与Nd:YAG激光晶体的发射光谱的重合度，使得掺杂钇铝石榴石激光晶体对Nd³⁺离子在YAG晶体中的1064.15nm发射主峰的吸收系数较高，进而提高对Nd:YAG激光晶体寄生振荡的抑制效率。

技术领域

本发明涉及激光材料领域，特别涉及一种掺杂钇铝石榴石激光晶体、键合晶体及其生长方法和装置。

背景技术

在含有掺钕钇铝石榴石(简称Nd:YAG)激光晶体的高功率放大系统中，Nd:YAG激光晶体作为激活介质，其在高泵浦条件下容易发生激光寄生振荡，这限制了其增益大小。所以，有必要抑制Nd:YAG激光晶体的寄生振荡。

相关技术中，采用掺钐钇铝石榴石(简称Sm:YAG)激光晶体来与Nd:YAG激光晶体键合，来抑制Nd:YAG激光晶体的寄生振荡。研究证明，Nd³⁺离子在YAG晶体中的1064.15nm发射主峰可以被吸收峰在1065-1078nm左右的Sm³⁺离子吸收，而在二极管泵浦Nd:YAG晶体的800nm的波段，Sm³⁺没有吸收。

发明人发现相关技术至少存在以下问题：

Sm:YAG激光晶体的吸收光谱与Nd:YAG激光晶体的发射光谱仅有少量重合，导致了Sm:YAG激光晶体对Nd³⁺离子在YAG晶体中的1064.15nm发射主峰的吸收系数较低，导致对Nd:YAG激光晶体寄生振荡的抑制效率较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种掺杂钇铝石榴石激光晶体、键合晶体及其生长方法和装置，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种掺杂钇铝石榴石激光晶体，掺杂有钐离子，所述掺杂钇铝石榴石激光晶体中还掺杂有用于使所述掺杂钇铝石榴石激光晶体的吸收峰蓝移的掺杂离子。

在一种可能的设计中，所述掺杂离子为Ca离子、Zr离子、La离子中的至少一种。

在一种可能的设计中，所述掺杂钇铝石榴石激光晶体的分子式为：

{Sm_3zCa_3xY_3-3x-3z}[Al_2-5yZr_5y](Al₃)O₁₂

其中，0＜x＜0.01，0＜y＜0.01，0＜z＜0.1。

第二方面，提供了一种键合晶体，所述键合晶体包括：掺钕钇铝石榴石激光晶体、以及键合在所述掺钕钇铝石榴石激光晶体两端的第一方面所述的激光晶体。

第三方面，提供了一种掺钐钇铝石榴石激光晶体的生长装置，所述生长装置包括：保温筒；

套设于所述保温筒外部的加热线圈；

设置在所述保温筒内部的坩埚；

设置在所述保温筒顶部的过渡环；

设置在所述过渡环顶部的屏蔽环；

设置在所述屏蔽环顶部的保温盖板；

设置在所述保温盖板顶部的缩口盖板；

所述屏蔽环的侧壁上设置有观察口，所述观察口上设置有观察窗。

在一种可能的设计中，所述保温筒包括：由内至外顺次套装的内保温筒、中保温层、外保温筒；