[发明专利]一种中红外激光晶体材料

权利要求书

1.一种中红外激光晶体材料，其特征在于，化学式为：BaNd_xHo_yLa_(1-x-y)Ga₃O₇，其中，0.01≤x≤0.05，0.1≤y≤0.3；所述晶体材料属于四方晶系，空间群；所述晶体材料由GaO₄四面体形成层状电负性骨架结构，Nd³⁺、Ho³⁺、Ba²⁺和La³⁺分布在层间，具有无序晶体结构。

2.根据权利要求1所述的晶体材料，其特征在于，所述晶体材料的吸收光谱中含有峰值为808nm的吸收峰。

3.根据权利要求1所述的晶体材料，其特征在于，所述晶体材料808nm泵浦下的荧光光谱中在中红外波段含有一个2800nm～2950nm之间的荧光发射峰，峰值波长位于2840nm～2900nm之间，发射峰截面不小于6.7×10^-20cm²；优选地，所述2840nm～2900nm之间的荧光发射峰的峰值波长为2860nm。

4.制备权利要求1至3任一项所述晶体材料的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：将含有钡源、镧源、镓源、钬源和钕源的原料通过高温固相法制备得到所述晶体材料的多晶体；或者将含有钡源、镧源、镓源、钬源和钕源的原料通过高温固相法制备得到所述晶体材料的多晶体；然后采用熔体提拉法生长得到所述晶体材料的单晶体。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述钡源是纯度为99.98％的BaCO₃；所述镧源是4N级的La₂O₃；所述镓源是4N级的Ga₂O₃；所述钬源是4N级的Ho₂O₃；所述钕源是4N级的Nd₂O₃；所述原料中钡元素、钕元素、钬元素、镧元素、镓元素的摩尔比例为Ba：Nd：Ho：La：Ga＝1：x：y：(1-x-y)：3；其中，0.01≤x≤0.05，0.1≤y≤0.3。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述熔体提拉法以c轴方向的BLGO晶体作为籽晶，籽晶杆的提拉速率为1.0～1.5mm/h，降温速率为1～10℃/h，籽晶杆的转动速率为12～15r.p.m.；生长结束后，将晶体提离液面，以8～25℃/h的速率降至室温，得到所述晶体材料的单晶体；所得单晶体至少有一个维度的尺寸超过10mm；优选地，所得单晶体至少有一个维度的尺寸超过20mm。

7.权利要求1至3任一项所述晶体材料和/或根据权利要求4至6任一项所述方法制备得到的晶体材料用于808nm泵浦下实现波长位于2840nm～2900nm之间中红外激光的输出。

8.一种激光器，其特征在于，包括权利要求1至3任一项所述晶体材料和/或根据权利要求4至6任一项所述方法制备得到的晶体材料；所述激光器在808nm泵浦下实现～2.86μm中红外激光输出。