[发明专利]稀土掺杂氟硼酸钡钙激光晶体及其制备和实现激光的方法有效
| 申请号： | 202010834575.9 | 申请日： | 2020-08-19 |
| 公开（公告）号： | CN112144119B | 公开（公告）日： | 2022-04-01 |
| 发明（设计）人： | 颜涛;叶宁;陈昱;陈开创 | 申请（专利权）人： | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 主分类号： | C30B29/10 | 分类号： | C30B29/10;C30B15/00;C30B28/02;H01S3/16;H01S3/0941 |
| 代理公司： | 成都拓荒者知识产权代理有限公司 51254 | 代理人： | 杨争华 |
| 地址： | 350002 *** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 稀土 掺杂 硼酸 激光 晶体 及其 制备 实现 方法 | ||
1.一种稀土掺杂氟硼酸钡钙激光晶体，其特征在于，以氟硼酸钡钙BaCaBO3F为基质掺杂稀土离子，同时掺杂等量Li+或Na+制得；所述激光晶体的化学式为BaCa1-2xRExAxBO3F，其中RE＝Pr或Dy或Sm，A＝Li或Na，x的取值范围为0.01～0.02；通过添加稀土离子Pr3+或Dy3+或Sm3+取代基质中Ca所占的格位，同时掺杂等量的Li+或Na+满足电荷平衡，从而分别构成激光晶体材料BaCa1-2xPrxLixBO3F、BaCa1-2xPrxNaxBO3F、BaCa1-2xDyxLixBO3F、BaCa1-2xDyxNaxBO3F、BaCa1-2xSmxLixBO3F、BaCa1-2xSmxNaxBO3F；
所述BaCa1-2xPrxLixBO3F在450±5nm、或474±5nm、或487±5nm波长的GaN基蓝光LD激发下，产生可见橙光；所述BaCa1-2xPrxNaxBO3F在450±5nm、或474±5nm、或487±5nm波长的GaN基蓝光LD激发下，产生可见红光；所述BaCa1-2xDyxLixBO3F在428±5nm、或450±5nm、或472±5nm波长的GaN基蓝光LD激发下，产生可见黄光；所述BaCa1-2xDyxNaxBO3F在428±5nm、或450±5nm、或472±5nm波长的GaN基蓝光LD激发下，产生可见红光；所述BaCa1-2xSmxLixBO3F在440±5nm、或465±5nm、或474±5nm波长的GaN基蓝光LD激发下，产生可见绿光；所述BaCa1-2xSmxNaxBO3F在440±5nm、或465±5nm、或474±5nm波长的GaN基蓝光LD激发下，产生可见橙光。
2.一种稀土掺杂氟硼酸钡钙激光晶体的制备方法，其特征在于，包括：
①配料：按照BaCa1-2xRExAxBO3F化学计量比称取原料，其中RE＝Pr或Dy或Sm，A＝Li或Na，x的取值范围为0.01～0.02，原料采用Ba、Ca、RE、A、B的化合物；称取后的原料置于混料机中混合24小时；
②烧结：将步骤①中混合均匀的多晶原料压制成块，置于铂金坩埚中，在空气气氛下900～1000℃烧结10～50小时，获得多晶料块；
③晶体生长：将步骤②中制备的多晶料块压制成块，置于铂金生长坩埚内，在惰性气氛下，利用感应或电阻加热使原料充分熔化为均匀熔体，采用BaCaBO3F单晶作为籽晶，籽晶方向选取[100]或[001]方向；按照提拉法晶体生长工艺进行单晶生长，提拉法晶体生长工艺中采用提拉速度为0.5～1.5mm/h，采用旋转速度为5～15rpm；
④降温退火：所步骤③晶体生长结束后，以20～40℃/h的速率降至室温。
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