[发明专利]一种镝铽铝三掺的黄光激光晶体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种镝铽铝三掺的黄光激光晶体，其特征在于：其中所述晶体材料中镝作为激活离子，所述晶体材料中铽作为退激活离子，所述晶体材料中铝作为非光学活性离子，增大晶体无序度，拓宽发射谱线；基于镝、铽、铝三种离子共掺的镓酸镧钙，实现560-600 nm全固态黄光激光输出；

所述激光晶体的化学式为：

CaDy_xTb_yLa_(1-x-y)Al_zGa_3-zO₇

其中， 0x≤0.05，0y≤0.01，0z≤0.6；

所述晶体材料中Dy³⁺和Tb³⁺取代晶体中Ca²⁺/La³⁺的格位，Al³⁺取代晶体中Ga³⁺的格位，Ca²⁺、Dy³⁺、Tb³⁺和La³⁺随机地分布在由GaO₄/AlO₄四面体形成层状电负性骨架结构中，具有无序黄长石结构；

所述激光晶体在黄光波段含有一个560-600 nm之间的宽带发射峰。

2.一种权利要求1所述镝铽铝三掺的黄光激光晶体的制备方法，其特征在于至少包括以下步骤：

将含有钙源、镧源、铽源、镓源、铝源和镝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。

3.根据权利要求2所述的一种镝铽铝三掺的黄光激光晶体的制备方法，其特征在于还包括如下步骤：采用熔体提拉法生长上述步骤获得的多晶得到所述晶体材料的单晶体。

4.根据权利要求2或3任意一项所述的一种镝铽铝三掺的黄光激光晶体的制备方法，其特征在于：

所述钙源是纯度为99.98%的CaCO₃；所述镧源是4N级的La₂O₃；所述铽源是4N级的Tb₂O₃；所述镓源是4N级的Ga₂O₃；所述铝源是4N级的Al₂O₃；所述镝源是4N级的Dy₂O₃。

5.根据权利要求3所述的一种镝铽铝三掺的黄光激光晶体的制备方法，其特征在于：所述熔体提拉法以c轴方向的CaLaGa₃O₇基质晶体作为籽晶，籽晶杆的提拉速率为0.7～5.0mm/h，降温速率为1～10 ℃/h，籽晶杆的转动速率为2～10 r.p.m.；生长结束后，将晶体提离液面，为防止晶体在降温过程中开裂，保持3~30 ℃的速率缓慢降至室温，得到所述晶体材料的单晶体。

6.根据权利要求5所述的一种镝铽铝三掺的黄光激光晶体的制备方法，其特征在于：所得单晶体至少有一个维度的尺寸超过10 mm。

7.根据权利要求6所述的一种镝铽铝三掺的黄光激光晶体的制备方法，其特征在于：所得单晶体至少有一个维度的尺寸超过20 mm。

8.一种如权利要求1任意一项所述镝铽铝三掺的黄光激光晶体的应用，在于将所述的激光晶体用于实现560-600 nm全固态黄光激光输出。