[发明专利]一种钇铬铯掺杂硅酸盐透明玻璃陶瓷激光材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种钇铬铯掺杂硅酸盐透明玻璃陶瓷激光材料的制备方法，包括配料、烧结、退火、热处理，该钇铬铯掺杂硅酸盐透明玻璃陶瓷激光材料化学式为xY³⁺,yCr⁴⁺,zSe³⁺：Li₂O‑MnO‑Fe₂O₃‑SiO₂；其中，0.26≤x≤0.38，0.14≤y≤0.20，0.04≤z≤0.08。本发明提供的钇铬铯掺杂硅酸盐透明玻璃陶瓷激光材料制备工艺简单，制备工艺简单，荧光效率高，输出时间快，荧光效率高。

技术领域

本发明属于激光材料领域，特别涉及一种钇铬铯掺杂硅酸盐透明玻璃陶瓷激光材料。

背景技术

通常固体激光器是以晶体和玻璃材料为工作物质，就综合性能而言，掺钕钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)仍然是性能最好，产量最大，用途最广的激光基质材料。但提拉法生长单晶由于其生长周期长、价格昂贵、尺寸小、掺杂浓度低，使其性能和应用范围受到限制。多年来材料科学工作者试图用玻璃、玻璃陶瓷、多晶陶瓷作为激光工作物质来替代单晶。

透明陶瓷是一种新出现的材料，最初的研究是针对热寻的导弹、高压钠灯和战斗机的窗口等应用的需求。最早市售商品氧化铝透明陶瓷(Lucalox)是由通用电气公司在20世纪60年代生产的。这种氧化铝陶瓷具有高透光率、高强度和抗碱金属腐蚀能力强等特征，用于制作机场、街道照明用的高压钠灯电弧管。1966年，自Dy:CaF2材料制作的陶瓷激光器问世以来，透明陶瓷激光材料在初期由于激光性能远不及激光晶体而没有得到关注。最近10年来，制作透明氧化物陶瓷材料的技术日趋成熟，散射损耗已降到令人满意的程度。用这种陶瓷制作的激光器的性能可与单晶制作的激光器的性最近10年来，制作透明氧化物陶瓷材料的技术日趋成熟，散射损耗已降到令人满意的程度。用这种陶瓷制作的激光器的性能可与单晶制作的激光器的性能相媲美。1995年日本电气通信大学的Ikesue等制备出高透明的Nd:YAG陶瓷，用LD端泵浦首次获得了激光输出。透明陶瓷材料由于在制备技术和材料性能等方面具有单晶、玻璃激光材料无可比拟的优势而受到了人们极大的关注，并且得到了迅速的发展。目前，透明陶瓷技术已达到高度成熟的水平。例如，具有比玻璃更高的强度和硬度，且重量轻的镁－铝尖晶石和氮氧化铝(AlON)等材料已在军用车辆、飞机和导弹的前视窗口、条形码扫描仪窗口和抗划痕透镜等方面具有广泛的应用。

然而，在陶瓷材料的微结构中散射是最大的光损耗过程。在透明陶瓷内存在多种散射源，包括微孔、晶粒边界、单个晶粒内的结构梯度以及光学各向异性材料的相和晶格缺陷等均能使局部折射率改变。因此，寻找更合适各种应用环境下的陶瓷激光材料显得尤为重要。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种钇铬铯掺杂硅酸盐透明玻璃陶瓷激光材料。

技术方案：本发明提供的一种钇铬铯掺杂硅酸盐透明玻璃陶瓷激光材料，其化学式为xY³⁺,yCr⁴⁺,zSe³⁺：Li₂O-MnO-Fe₂O₃-SiO₂；其中，0.26≤x≤0.38，0.14≤y≤0.20，0.04≤z≤0.08。

优选地，钇铬铯掺杂硅酸盐透明玻璃陶瓷激光材料，其化学式为xY³⁺,yCr⁴⁺,zSe³⁺：Li₂O-MnO-Fe₂O₃-SiO₂；其中，0.30≤x≤0.34，0.16≤y≤0.18，0.05≤z≤0.07。