[发明专利]一种具有超宽发射光谱带宽的掺镱硅酸钆镧飞秒激光晶体的制备方法

权利要求书

1.一种具有超宽发射光谱带宽的掺镱硅酸钆镧飞秒激光晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、采用固相法制备晶体的多晶原料：将氧化物原料Yb₂O₃、Gd₂O₃、La₂O₃、SiO₂作为初始原料按照下列化学反应方程式进行称量：

x/2Yb₂O₃+(2-x-y)/2Gd₂O₃+y/2La₂O₃+SiO₂＝Yb_xGd_2-x-yLa_yO₅；

其中x＝0.5-30at％，y＝0.1-99.5at％，然后将称量的化合物充分混合，再经过100～300MPa的冷等静压后，通过高温固相法在1500℃～1700℃温度下烧结24～72小时得到Yb:GLSO多晶原料；

步骤二、熔体法生长单晶：将使用上述方法制备的Yb:GLSO多晶原料放入生长坩埚内，通过电阻或感应加热使原料充分熔化，获得晶体生长初始熔体，采用熔体法晶体生长工艺进行单晶生长，获得晶体。

2.根据权利要求1所述的一种具有超宽发射光谱带宽的掺镱硅酸钆镧飞秒激光晶体的制备方法，其特征在于：步骤一中，或采用液相法制备晶体的多晶原料，液相法是指使用共沉淀法或熔融-凝胶法来制备晶体的多晶原料。

3.根据权利要求2所述的一种具有超宽发射光谱带宽的掺镱硅酸钆镧飞秒激光晶体的制备方法，其特征在于：步骤二中，熔体法生长单晶中所使用的籽晶为[100]、[010]或[001]结晶方向的硅酸钆单晶。

4.根据权利要求3所述的一种具有超宽发射光谱带宽的掺镱硅酸钆镧飞秒激光晶体的制备方法，其特征在于：步骤二中，采用熔体法生长单晶的工艺包括使用提拉法、坩埚下降法、温梯法、微下降法来进行单晶生长，以获得高光学均匀性的晶体。

5.根据权利要求4所述的一种具有超宽发射光谱带宽的掺镱硅酸钆镧飞秒激光晶体的制备方法，其特征在于：步骤一中采用固相法制备晶体的多晶原料的初始原料Yb₂O₃、Gd₂O₃、La₂O₃、SiO₂的纯度均高于99.99％。

6.根据权利要求5所述的一种具有超宽发射光谱带宽的掺镱硅酸钆镧飞秒激光晶体的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述熔体法晶体生长工艺中所使用的坩埚材质为铱金属材质，纯度高于99.5％。

7.根据权利要求6所述的一种具有超宽发射光谱带宽的掺镱硅酸钆镧飞秒激光晶体的制备方法，其特征在于：所述熔体法晶体生长的氛围为氮气氛围或者氩气氛围。

8.根据权利要求7所述的一种具有超宽发射光谱带宽的掺镱硅酸钆镧飞秒激光晶体的制备方法，其特征在于：所述晶体的化学式为Yb³⁺:(GdLa)₂SiO₅，分子式为Yb_xGd_2-x-yLa_ySiO₅，其中0x1，0y1，简写为Yb:GLSO。