用于固态激光器的包层玻璃的制作方法

[0001]
本发明涉及一种折射率为至少1.7的玻璃，以及该玻璃作为固态激光器的包层玻璃的用途。本发明还涉及一种激光器部件，其包括掺杂蓝宝石芯以及放置在所述芯上的包层玻璃。


背景技术：

[0002]
光学激发的激光器通常称为固态激光器，其放大介质包括结晶或玻璃状固体，该结晶或玻璃状固体也称为主晶体或主材料。主晶体掺杂有外来物质的离子。通过将能量引入到激光介质中，电子被激励到更高的能级，从而产生激发的原子。该过程也称为泵浦(pump)。通常，对固态激光器进行光学泵浦。当已经被如此激励的原子被具有要发射的能量的光子激发时，激励的原子再次回落到其正常状态，从而发射与激发光子能量相同以及相位位置相同的光子。两个光子的运动方向相同。由于激发光子的这种重复，激光介质充当光放大器，其还被称为经典的“激射”。现有技术中，这种固态激光器是众所周知的。大多数情况下，激光活动通过自发发射引发，通过该自发发射，电子统计地在材料特定半衰期之后回落到它们的正常状态，从而发射各自具有单独方向和相位位置的光子。当除了激活介质之外还存在至少部分反射镜的腔时，通常达到激光操作，在这些腔之间，具有特定方向的光子再次被引导通过激活介质，然后激发进一步的发射。然后，具有该方向并具有相同相位的光子将占优势。通常，通过自发发射沿另一方向发射的光子不会被放大。
[0003]
一种建立完善的主晶体是蓝宝石。蓝宝石是al
2
o
3
的结晶形式，其特征在于特别高的硬度。蓝宝石晶体是光学负性单轴晶体，该光学负性单轴晶体可以由结晶轴c以及相对于c垂直并且相对于彼此垂直的结晶轴a和b描述。在蓝宝石的情况下，结晶轴c是光轴。在蓝宝石的情况下，对于相对于光轴正交传播的辐射，可能实现最高的光放大。但是由于轴a和轴b都与轴c正交，所以存在再次分别彼此正交的两个轴(a，b)，沿着这两个轴，可能出现光的放大。然而，通常，仅需要在两个方向中的一个方向上的放大，从而仅在这些方向中的一个方向上设想放大的光的出口。相对于该优选方向垂直出现的自发发射的放大还被称为寄生激光活动。通过该寄生激光活动，进一步激励的原子被激发发射，而不可能使用发射的光子进行所需的激光操作，因为它们不会沿着优选方位传播，而是沿与其垂直的方位传播。因此，寄生激光活动与激光器的效率的降低有关，因为泵浦入激光介质的能量保持未使用，所以以这种方式丢失。因此，激光器的效率会降低。
[0004]
在激光介质内不能抑制与激光方向不同的方向上的自发发射。然而，这种现象特别成问题，当在蓝宝石晶体和周围介质(通常为空气)之间的边界表面时，一部分光被反射回晶体或甚至来回反射几次，从而提供寄生激光活动的进一步放大并且借助于激发的发射消散进一步的能量。这种情况称为寄生振荡。当寄生方向上的激活介质中的激光的放大(也是增益)高时，则低反射率就足以导致相当大的能量损失，诸如，例如在激光介质和空气之间不是非反射边界表面的情况下。因此，可以通过防止垂直于激光器的辐射方向的光回射进入蓝宝石晶体或通过至少使其显著衰减来衰减寄生激光活动。
[0005]
在掺杂蓝宝石的情况下，源自寄生激光活动(寄生激光)的光的放大如此之高，特别是与优选的放大方位正交并且与蓝宝石的结晶轴c正交，以致即使在在激光晶体的侧表面上形成抗反射涂层的情况下，也发生强反射，从而通过使用更进一步抑制寄生激光反射的措施来解决该问题。
[0006]
这种解决方案如下：使二碘甲烷(作为液体包层材料)与激光介质的侧表面接触。该液体具有调整后的折射率并且吸收寄生光，从而抑制反射。但是，这种液体有几个决定性缺点。首先，它是液体而非固体的事实导致激光系统更复杂且容易出故障。其次，激光介质所经由的与液体接触的区域有限，因为激光介质必须被保持并固定在激光区域之外。第三，这种液体对健康有害。第四，这种液体随时间分解并且必须定期更换。第五，对于这种问题的解决方案，必须在一定波长范围内对折射率进行调整，并且虽然借助于添加添加剂，可以最小程度地改变中心波长下的反射率，但是色散(折射率对波长的依赖性)或多或少是恒定的，并且与蓝宝石的色散不同。
[0007]
因此，存在一些尝试使用固体包层减少寄生振荡，从而提高激光器的效率。在us 4,217,382 a中描述了一种基于通过使用包层玻璃抑制寄生光的功能原理，但是本发明涉及掺钕氟磷酸盐玻璃的特殊情况。在该系统中，要抑制的寄生激光的波长为1052nm，激活介质的折射率为大约1.46，即，us 4,217,382 a中描述的发明完全不适合作为掺杂蓝宝石的包层。


技术实现要素：

[0008]
因此，本发明的目的是提供一种方案，该方案在掺杂蓝宝石的情况下，适用于抑制可见光范围内的寄生光，并且克服现有技术中已知的玻璃的缺点。该目的通过专利权利要求的主题得以解决。
[0009]
本发明提供一种玻璃，特别是一种用于掺杂蓝宝石的包层玻璃，该玻璃非常适用于此目的。有利地，包层玻璃布置在掺杂蓝宝石晶体的表面上，使得寄生激光活动的光照射到晶体/包层玻璃的边界表面上，而不是晶体/空气的边界表面上。由于包层玻璃的折射率被调整以适应蓝宝石晶体的折射率使得它们的差异非常小，所以出现的反射大大减少并且大部分光从晶体进入包层玻璃的通道成为可能。然而，在这种情况下，必须考虑到由于材料的强的各向异性，蓝宝石晶体的特征在于两个主要的折射率，即，寻常折射率n
o
和非常折射率n
e
。非常折射率涉及在与光轴平行的方向上偏振的光(π偏振光)。由于多数情况下，寄生激光的令人苦恼的比例是π偏振光，所以当将包层玻璃的折射率调整以适应掺杂蓝宝石的非常折射率时是有利的。在本说明书中，术语“折射率(refractive index)”、“折射率(index of refraction)”和“折射率(refraction index)”以同义方式使用。
[0010]
存在这样的风险：已经进入包层玻璃的寄生激光在包层玻璃/空气的不面向芯的边界表面处反射，并且在再次穿过包层玻璃之后再次进入掺杂蓝宝石。为了防止这种情况，当在寄生激光的波长范围内的包层玻璃具有尽可能低的内透射率时是有利的。因为，当寄生激光在包层玻璃中被有效地吸收时，它不可能再次进入掺杂蓝宝石。
[0011]
本发明涉及一种折射率至少为1.70的玻璃，并且其包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
1至40
al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0至25tio
2
0至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0012]
其中吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物，并且其中吸收99.9％的波长为800nm的光所需的玻璃的厚度至多为20mm。
[0013]
本发明还涉及一种折射率为至少1.70的玻璃，并且其包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
1至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0至25tio
2
0至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1
sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0014]
其中吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物，并且其中满足等式其中c是以mol％计的玻璃中吸收组分的比例，ε
λ
是吸收组分对波长为λ的光的摩尔消光系数(单位为(mm*mol％)-1
)，l为玻璃厚度(单位为mm)，r
glass/env
为由关系式给出的菲涅耳系数(fresnel coefficient)，其中为玻璃对波长为λ的光的折射率，而为环境对波长为λ的光的折射率，并且a是波长为λ的光的被玻璃吸收的部分，其中a为至少0.95。
[0015]
优选地，环境选自由以下各项组成的组：空气、水、以及二碘甲烷。
[0016]
优选地，a为至少0.99，更优选地，为至少0.999。
[0017]
本发明还涉及一种固态激光器的包层玻璃，其包括本发明的玻璃或由本发明的玻璃组成。优选地，本发明的玻璃是固态激光器的包层玻璃。
[0018]
本发明还涉及一种折射率为至少1.70的包层玻璃，并且其包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
1至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0至25tio
2
0至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0019]
其中吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物，并且其中玻璃在寄生激光的方向上的光学深度τ为至少1。
[0020]
优选地，本发明的玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
10至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0.1至25tio
2
1至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0021]
其中，吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物。
[0022]
优选地，本发明的玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
20至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0.2至25tio
2
2至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10
as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0023]
其中吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物。
[0024]
本发明还涉及一种激光器部件，包括：a)掺杂蓝宝石的芯，以及b)本发明的包层玻璃，其放置在所述芯上。
[0025]
优选地，在厚度为1mm的情况下，在750nm至850nm的波长范围内，玻璃的内透射率为至多0.8，优选地，至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1。
[0026]
优选地，对于750nm至850nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率和包层玻璃的折射率彼此相差至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.002，进一步优选地，至多0.001，进一步优选地，至多0.0005。
[0027]
在优选的实施例中，甚至在700nm至900nm的波长范围内，厚度为1mm的包层玻璃的内透射率为至多0.8，进一步优选地，至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1；并且对于700nm至900nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率和包层玻璃的折射率彼此相差至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.002，进一步优选地，至多0.0015。
[0028]
在更优选的实施例中，甚至在650nm至950nm的波长范围内，厚度为1mm的包层玻璃的内透射率为至多0.8，进一步优选地，至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1；并且对于650nm至950nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率和包层玻璃的折射率彼此相差至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.0025。
[0029]
在更优选的实施例中，甚至在600nm至1000nm的波长范围内，厚度为1mm的包层玻璃的内透射率为至多0.8，进一步优选地，至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1；并且对于600nm至1000nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率和包层玻璃的折射率彼此相差至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.0035。
[0030]
在更优选的实施例中，即使在600nm至1100nm的波长范围内，厚度为1mm的包层玻璃的内透射率为至多0.8，进一步优选地，至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1；并且对于600nm至1100nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率和包层玻璃的折射率彼此相差至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，
进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.0035。
[0031]
优选地，吸收99％的波长为800nm的光(特别是寄生激光)所需的包层玻璃的厚度为至多10mm，更优选至多9mm，更优选至多8mm，更优选至多7mm，更优选至多6mm，更优选至多5mm，更优选至多4mm。优选地，吸收99％的波长为800nm的光(特别是寄生激光)所需的包层玻璃的厚度为0.1至10mm，更优选0.2至8mm，更优选0.3至7mm，更优选0.4至6mm，更优选0.5至5mm，更优选1至4mm。
[0032]
优选地，吸收99.9％的波长为800nm的光(特别是寄生激光)所需的包层玻璃的厚度为至多20mm，更优选至多15mm，更优选至多13mm，更优选至多11mm，更优选至多10mm，更优选至多9mm。优选地，吸收99.9％的波长为800nm的光(特别是寄生激光)所需的包层玻璃的厚度为0.4至20mm，更优选0.5至15mm，更优选0.7至13mm，更优选1至11mm，更优选2至10mm，更优选3至9mm。
[0033]
优选地，包层玻璃在寄生激光的方向上的光学深度τ为至少1.0，更优选地，至少1.25，更优选地，至少1.5，更优选地，至少1.75，更优选地，至少2.0，更优选地，至少2.15，更优选地，至少2.25，更优选地，至少2.5。
[0034]
蓝宝石的特征在于非常高的阿贝数。蓝宝石的阿贝数约为v
d
＝73。这意味着折射率(寻常和非常)对波长的依赖性相对较低。因此，当包层玻璃的阿贝数也非常高时，包层玻璃特别适合于蓝宝石，这是有利的。因此，优选地，本发明的玻璃的阿贝数为至少35，进一步优选地，至少40，进一步优选地，至少45，进一步优选地，至少47，进一步优选地，至少为48。因此，优选地，本发明的玻璃的阿贝数比蓝宝石的阿贝数低至多38，进一步优选地，低至多33，进一步优选地，低至多28，进一步优选地，低至多26，进一步优选地，低至多25。因此在相对较大的波长范围内，玻璃的折射率可以令人满意地调整以适应蓝宝石的折射率。优选地，本发明的玻璃的阿贝数不高于55，进一步优选地，不高于52。
[0035]
形式上，折射率(玻璃或蓝宝石)可以根据如下的泰勒公式近似为波长λ
0
：因此，可以保证光学部件的良好效率，不仅适合将玻璃的折射率调整接近发射峰值，而且还适合调整该折射率相对于λ
0
＝800[nm]的波长的局部微分该特征值表示在预期波长范围(例如，750nm至850nm)内对折射率的调整将变得多好。对于ti:sa，这种微分为大约-2.68
×
10-5
[nm-1
]。对于玻璃，-3.00
×
10-5
至-6.00
×
10-5
[nm-1
]之间的值是优选的。更优选地，对于玻璃，该值介于-3.00
×
10-5
至约-4.00
×
10-5
[nm-1
]之间。在备选实施例中，对于玻璃，该值介于-5.00
×
10-5
至-6.00
×
10-5
[nm-1
]之间。
[0036]
本发明的激光器部件包括掺杂蓝宝石的芯。优选地，蓝宝石掺杂有掺杂剂，该掺杂剂选自由以下各项元素的离子组成的组：钛、铬、铁和钒。进一步优选地，掺杂剂选自由以下各项元素的离子组成的组：钛和铬。掺杂剂是钛离子时是特别优选的。优选地，基于掺杂蓝宝石中氧化铝(al
2
o
3
)的质量，掺杂剂氧化物(例如，ti
2
o
3
)的比例在0.01至1重量％，进一步优选地，0.05至0.5重量％，进一步优选地，0.05至0.3重量％，进一步优选地，0.1至0.2重量％的范围内。利用这种掺杂剂的比例，可以获得特别有效的激光介质。
[0037]
λ＝750nm至λ＝850nm的波长范围内的厚度为1mm的放置在芯上的包层玻璃的内透射率优选地为至多0.8。优选地，750nm至850nm的波长范围内的厚度为1mm的包层玻璃的内
透射率甚至仅为至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1。低内透射率与包层玻璃中的寄生激光的高吸收相关，使得来自包层玻璃的再次进入掺杂蓝宝石的光的比例显著降低。
[0038]
优选地，λ＝700nm至λ＝900nm的波长范围内的厚度为1mm的放置在芯上的包层玻璃的内透射率为至多0.8，进一步优选地，至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1。
[0039]
优选地，λ＝650nm至λ＝950nm的波长范围内的厚度为1mm的放置在芯上的包层玻璃的内透射率为至多0.8，进一步优选地，至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1。
[0040]
优选地，λ＝600nm至λ＝1000nm的波长范围内的厚度为1mm的放置在芯上的包层玻璃的内透射率为至多0.8，进一步优选地，至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1。
[0041]
优选地，λ＝600nm至λ＝1100nm的波长范围内的厚度为1mm的放置在芯上的包层玻璃的内透射率为至多0.8，进一步优选地，至多0.5，进一步优选地，至多0.4，进一步优选地，至多0.3，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多0.15，进一步优选地，至多0.1。
[0042]
然而，在其他波长的情况下，包层玻璃优选具有明显最低的内透射率。优选地，λ＝450nm至λ＝550nm的波长范围内的厚度为1mm的放置在芯上的包层玻璃的内透射率为至少0.4，进一步优选地，至少0.5，进一步优选地，至少0.6。
[0043]
在备选实施例中，优选地，λ＝1025nm至λ＝1125nm的波长范围内的厚度为1mm的放置在芯上的包层玻璃的内透射率为至少0.2，进一步优选地，至少0.25，进一步优选地，至少0.3。
附图说明
[0044]
图1示出了具有不同厚度的包层玻璃的示例的内透射率的曲线。
[0045]
图2示意性地示出了包层玻璃在掺杂蓝宝石上的优选布置。
[0046]
图3示出了折射率对冷却速率的依赖性。
[0047]
图4示出了折射率对波长的依赖性。
[0048]
图5示出了不同吸收组分对折射率的影响。
[0049]
图6示意性地示出了ti:sa、包层玻璃和环境的设置的侧视图。寄生激光及其通过ti:sa和包层玻璃的路线用箭头表示。箭头的宽度表示其强度。
具体实施方式
[0050]
在图1中，示出了优选的包层玻璃示例的内透射率曲线。
[0051]
对于在750nm至850nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率与包层玻璃的折射率之间的差为至多0.05。优选地，对于在750nm至850nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率与包层玻璃的折射率之间的差为至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.002，进一步优选地，至多0.001，进一步优选地，至多0.0005。所提及的折射率之间的低差与蓝宝石晶体/包层玻璃的边界表面处的低反射相关，使得来自掺杂蓝宝石的特
别高比例的寄生激光可以进入包层玻璃。
[0052]
优选地，对于在700nm至900nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率与包层玻璃的折射率之间的差为至多0.05，进一步优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.002，进一步优选地，至多0.0015。
[0053]
优选地，对于在650nm至950nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率与包层玻璃的折射率之间的差为至多0.05，进一步优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.0025。
[0054]
优选地，对于在600nm至1000nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率与包层玻璃的折射率之间的差为至多0.05，进一步优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.0035。
[0055]
优选地，对于在600nm至1100nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率与包层玻璃的折射率之间的差为至多0.05，进一步优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.0035。
[0056]
优选地，对于750nm至850nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率在1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77的范围内。对于750nm至850nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率为约1.75时是特别优选的。因此，根据本发明，对于750nm至850nm波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率优选地在1.65至1.85，进一步优选地，1.67至1.83，进一步优选地，1.68至1.82，进一步优选地，1.69至1.82，进一步优选地，1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77，进一步优选地，1.750至1.765，进一步优选地，1.750至1.760的范围内。对于750nm至850nm波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率为约1.755时是特别优选的。
[0057]
优选地，对于700nm至900nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率在1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77的范围内。对于700nm至900nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率为约1.75时是特别优选的。因此，根据本发明，对于700nm至900nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率优选地在1.65至1.85，进一步优选地，1.67至1.83，进一步优选地，1.68至1.82，进一步优选地，1.69至1.82，进一步优选地，1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77，进一步优选地，1.750至1.765，进一步优选地，1.750至1.760的范围内。对于700nm至900nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率为约1.755时是特别优选的。
[0058]
优选地，对于650nm至950nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率在1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77的范围内。对于650nm至950nm波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率为约1.75时是特别优选的。因此，根据本发明，对于650nm至950nm波长范围内的辐射，包层玻璃
的折射率优选地在1.65至1.85，进一步优选地，1.67至1.83，进一步优选地，1.68至1.82，进一步优选地，1.69至1.82，进一步优选地，1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77，进一步优选地，1.750至1.765，进一步优选地，1.750至1.760的范围内。对于650nm至950nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率为约1.755时是特别优选的。
[0059]
优选地，对于600nm至1000nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率在1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77的范围内。对于600nm至1000nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率为约1.75时是特别优选的。因此，根据本发明，对于600nm至1000nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率优选地在1.65至1.85，进一步优选地，1.67至1.83，进一步优选地，1.68至1.82，进一步优选地，1.69至1.82，进一步优选地，1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77，进一步优选地，1.750至1.765，进一步优选地，1.750至1.760的范围内。对于600nm至1000nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率为约1.755时是特别优选的。
[0060]
优选地，对于600nm至1100nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率在1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77的范围内。对于600nm至1100nm的波长范围内的辐射，掺杂蓝宝石的非常折射率为约1.75时是特别优选的。因此，根据本发明，对于600nm至1100nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率优选地在1.65至1.85，进一步优选地，1.67至1.83，进一步优选地，1.68至1.82，进一步优选地，1.69至1.82，进一步优选地，1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77，进一步优选地，1.750至1.765，进一步优选地，1.750至1.760的范围内。对于600nm至1100nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率为约1.755时是特别优选的。
[0061]
在特定实施例中，对于750nm至850nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率与掺杂蓝宝石的寻常折射率和非常折射率的平均值之间的差为至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.002，进一步优选地，至多0.001，进一步优选地，至多0.0005。
[0062]
在特定实施例中，对于700nm至900nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率与掺杂蓝宝石的寻常折射率和非常折射率的平均值之间的差为至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.002，进一步优选地，至多0.0015。
[0063]
在特定实施例中，对于650nm至950nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率与掺杂蓝宝石的寻常折射率和非常折射率的均值之间的差为至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.002，进一步优选地，至多0.0025。
[0064]
在特定实施例中，对于600nm至1000nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率与掺杂蓝宝石的寻常折射率和非常折射率的均值之间的差为至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，
至多0.005，进一步优选地，至多0.002，进一步优选地，至多0.0035。
[0065]
在特定实施例中，对于600nm至1100nm的波长范围内的辐射，包层玻璃的折射率与掺杂蓝宝石的寻常折射率和非常折射率的均值之间的差为至多0.05，优选地，至多0.04，进一步优选地，至多0.03，进一步优选地，至多0.02，进一步优选地，至多0.01，进一步优选地，至多0.005，进一步优选地，至多0.002，进一步优选地，至多0.0035。
[0066]
优选地，在750nm至850nm的波长范围内，进一步优选地，700nm至900nm，进一步优选地，650nm至950nm，进一步优选地，600nm至1000nm，进一步优选地，600nm至1100nm，掺杂蓝宝石的非常折射率与掺杂蓝宝石的寻常折射率之间的差为至多0.01。优选地，该差在0.008至0.009的范围内。因此，掺杂蓝宝石的寻常折射率和非常折射率的均值与掺杂蓝宝石的非常折射率之间的差优选地为至多0.005。
[0067]
优选地，借助于棱镜耦合器，确定600nm至1100nm波长范围内的折射率。在备选方案中，折射率还可以借助于v形块折射计以较低的波长确定，并且借助于塞米尔(sellmeier)和/或哈特曼(hartmann)的色散公式可以外推600nm至1100nm波长范围内的折射率。在cuo掺杂取决于其强度的情况下，还可以使用其他确定折射率的方法。
[0068]
包层玻璃放置在芯上。为了有效抑制寄生激光，包层玻璃至少布置在寄生激光可能潜在地从掺杂蓝宝石射出的掺杂蓝宝石的表面部份(proportion)的大部分上时，这是有利的。本文中，特别地，掺杂蓝宝石的表面部份意指通常平行于寄生激光的传播方向的法向量。寄生激光在所有方向上传播。但是，这种寄生光的放大特别是在相对于优选激光方向的正交方向和相对于结晶轴c的正交方向上特别高。存在满足这些条件的两个相反的方向。因此，包层玻璃布置在掺杂蓝宝石的表面上使得它能够便于寄生激光在两侧(掺杂蓝宝石的一侧以及相对侧)从蓝宝石晶体出射时是有利的。相比之下，在具有优选取向的激光可以从掺杂蓝宝石出射的一侧，不应存在包层玻璃，因为激光需要不受干扰的出射。在掺杂蓝宝石的其余侧面区域处，较少的寄生激光可以从晶体中出射，包层玻璃可以布置在掺杂蓝宝石上。然而，这样产生的优点相当小，并且通常带来附加成本，使得掺杂蓝宝石的这些侧面优选不存在包层玻璃。
[0069]
图2以示例性和示意性的方式示出了掺杂蓝宝石晶体的相对侧上的包层玻璃的优选布置。
[0070]
在图2的a)中，示出了掺杂蓝宝石晶体3的示意性3d视图，其中包层玻璃2布置在晶体3的相对侧上。包层玻璃2布置在掺杂蓝宝石3的表面上，使得它能够便于寄生激光5在两侧(掺杂蓝宝石3的所述一侧以及所述相对侧)从蓝宝石晶体出射。相比之下，在具有优选取向的激光4可以从掺杂蓝宝石3出射的一侧，不存在包层玻璃2，从而激光4可以从蓝宝石晶体3中不受干扰的出射。对于两者，示出了具有优选方向的激光4以及最高放大方向与蓝宝石晶体的结晶轴c(附图标记1)正交的寄生激光5。另外，在图2的a)中，示出了虚拟剖切平面。在图2的b)和图2的c)中，示出了该虚拟剖切平面的视图。
[0071]
在图2的b)中，示出了具有优选方向的激光4以及与蓝宝石晶体的结晶c轴1正交的寄生激光5的传播。
[0072]
图2的c)示出了包层玻璃(左)和掺杂蓝宝石(右)之间的边界表面的放大视图。来自蓝宝石的寄生激光5的部分进入包层玻璃。在图2的c)中，这些部份用附图标记6表示。通过在包层玻璃中吸收寄生激光5的这些部份6，可以有效抑制寄生激光，从而可以增加激光
功率。
[0073]
由于包层玻璃存在于掺杂蓝宝石上，所以在温度改变的情况下，当包层玻璃和掺杂蓝宝石的特征表现为极其不同的热膨胀行为时，可能发生张力。这种张力可能导致包层剥落或甚至断裂。因此，包层玻璃的线性热膨胀系数被调整以适应掺杂蓝宝石的线性热膨胀系数时是有利的。
[0074]
线性纵向热膨胀系数定义为：其中l是测量样品的长度，而t是温度。
[0075]
在该文献中，在一定温度范围(例如，[t
0
；t
0
+δt])内的平均线性纵向热膨胀系数定义如下：
[0076]
为了简化本文的以下部分，测量值<α>是指在[-30；70]℃的范围内的平均线性纵向热膨胀系数。
[0077]
但是，在这种情况下，必须考虑蓝宝石由于其结晶各向异性而具有两个线性纵向热膨胀系数的特性，其中一个针对与结晶轴c平行的优先方向进行定义(<α
sapphire
>
//c
)，另一个针对与结晶轴c正交的优先方向进行定义(<α
sapphire
>
┴
c
)。
■
<α
sapphire
>
//c
＝蓝宝石的与结晶轴c平行的优先方向的平均线性纵向热膨胀系数
■
<α
sapphire
>
┴
c
＝蓝宝石的与结晶轴c正交的优先方向的平均线性纵向热膨胀系数
■
<α
sapphire
>＝蓝宝石的与结晶轴c平行的优先方向的平均线性纵向热膨胀系数和与结晶轴c正交的优选方向的平均线性纵向热膨胀系数的平均值。
■
以下情况成立：<α
sapphire
>＝(<α
sapphire
>
//c
+<α
sapphire
>
┴
c
)/2
[0078]
两个值<α
sapphire
>
┴
c
和<α
sapphire
>
//c
都不同。由于包层玻璃优选地存在于掺杂蓝宝石的表面部份的主要部份上，其法向量与寄生激光的传播方向平行，所以包层玻璃的线性纵向热膨胀系数<α
glass
>和<α
sapphire
>
//c
之间的差以及<α
glass
>和<α
sapphire
>
┴
c
之间的差两者均有助于掺杂蓝宝石和存在于其上的包层玻璃之间的温度依赖性张力。因此，值<α
glass
>与值<α
sapphire
>
//c
和<α
sapphire
>
┴
c
的平均值(换句话说，<α
sapphire
>＝(<α
sapphire
>
//c
+<α
sapphire
>
┴
c
)/2)之间的差很小时是有利的。
[0079]
包层玻璃的线性热膨胀的有利量度是<α
glass
>。因此，优选地，<α
glass
>与<α
sapphire
>＝(<α
sapphire
>
//c
+<α
sapphire
>
┴
c
)/2)之间的差至多为0.5
×
10-6
k-1
，进一步优选地，至多0.3
×
10-6
k-1
，进一步优选地，至多0.2
×
10-6
k-1
，进一步优选地，至多0.1
×
10-6
k-1
。
[0080]
在-30℃至70℃的温度范围内，值<α
sapphire
>约为5.8
×
10-6
k-1
。因此，在-30℃至70℃的温度范围内，<α
glass
>优选地在4.5
×
10-6
k-1
至7.0
×
10-6
k-1
的范围内，进一步优选地，5.0
×
10-6
k-1
至6.5
×
10-6
k-1
，进一步优选地，5.2
×
10-6
k-1
至6.4
×
10-6
k-1
，进一步优选地，5.5
×
10-6
k-1
至6.0
×
10-6
k-1
，进一步优选地，5.7
×
10-6
k-1
至5.9
×
10-6
k-1
。在-30℃至70℃的温度范围内，值<α
glass
>为约5.8
×
10-6
k-1
时是特别优选的。
[0081]
本发明人已经发现含有cuo的硼硅酸盐玻璃特别适合作为掺杂蓝宝石的包层玻璃。硼硅酸盐玻璃的区别在于包含sio
2
和b
2
o
3
作为网络形成剂。证明镧硼硅酸盐玻璃特别合适。然而，其他玻璃基体、其他折射率增加组分和/或其他吸收组分也起到如下文所更详细描述的作用。特别地，coo、fe
2
o
3
、nio、v
2
o
5
、cro、mno和seo
2
也是优选的吸收组分，其可以用作
cuo的补充或替代。更进一步地，可以使用硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃代替硼硅酸盐玻璃。而且，其他折射率增加组分(例如tio
2
或pbo)可以用作la
2
o
3
的补充或替代。
[0082]
优选地，包层玻璃包括30至60重量％的la
2
o
3
。la
2
o
3
用于增加折射率。优选地，la
2
o
3
的比例为至少35重量％，进一步优选地，至少40重量％。但是，当la
2
o
3
的比例过高时，则结晶的风险增加。因此，la
2
o
3
的比例优选地为至多55重量％。在备选实施例中，包层玻璃包括0至5重量％，更优选地，0至2重量％，更优选地，0至1重量％的la
2
o
3
。这特别是指其中其他折射率增加组分(例如tio
2
或pbo)可以用作la
2
o
3
的补充或替代的实施例。在这样的实施例中，包层玻璃优选地不含la
2
o
3
。
[0083]
b
2
o
3
是网络形成剂，并且优选以15至45重量％的量存在于包层玻璃中。然而，在某些情况下，b
2
o
3
在熔化步骤期间可能泄漏，使得b
2
o
3
含量非常高的玻璃组合物以及因此取决于工艺条件的物理和化学玻璃性质是相对于确切组分非理想波动的原因(例如，由于熔化期间的蒸发)。b
2
o
3
的比例太高会使玻璃更容易受到水腐蚀。更进一步地，b
2
o
3
的比例太高会使玻璃的料性较短(与玻璃有关的技术术语)，即，在非常小的温度范围内，粘度改变很大，这对于工艺校准是不利的。更进一步地，b
2
o
3
的比例高与折射率的降低相关，根据本发明，不希望折射率降低。因此，优选地，包层玻璃中b
2
o
3
的比例为至多40重量％，进一步优选地，至多35重量％。但是，包层玻璃中b
2
o
3
的比例也不应当非常低，否则结晶趋势会增加。优选地，包层玻璃中b
2
o
3
的比例为至少20重量％，进一步优选地，至少25重量％。然而，特别是在包层玻璃仅包括少量la
2
o
3
或甚至不含la
2
o
3
的实施例中，包层玻璃中b
2
o
3
的比例优选为0至5重量％，更优选地，0至2重量％，更优选地，0至1重量％。包层玻璃还可以不含b
2
o
3
。
[0084]
包层玻璃可以包括al
2
o
3
。包层玻璃中al
2
o
3
的比例优选地，为0至10重量％，更优选地，0至5重量％，更优选地，0至3重量％，更优选地，0至2重量％，更优选地，0至1重量％。特别优选地，包层玻璃不含al
2
o
3
。
[0085]
sio
2
是网络形成剂，并且其优选地以1至40重量％、更优选1至35重量％，更优选地，1至30重量％，更优选地，1至15重量％的量存在于包层玻璃中。当sio
2
以过高的量使用时，镧在基体中的溶解度降低，这可能导致结晶。优选地，包层玻璃中sio
2
的比例为至多12重量％，进一步优选地，至多10重量％，进一步优选地，至多7重量％。然而，sio
2
有助于改善包层玻璃的化学稳定性。另外，sio
2
使玻璃的料性更长，即，玻璃的粘度不会依赖温度而如此强烈地改变，这有利于校准生产过程。因此，包层玻璃中sio
2
的比例优选地为至少2重量％，进一步优选地，至少3重量％。在本发明的特定实施例中，玻璃中sio
2
的比例为至少10重量％，更优选地，至少15重量％，更优选地，至少20重量％，更优选地，至少25重量％。
[0086]
优选地，包层玻璃中sio
2
和b
2
o
3
的比例之和为至多60重量％，进一步优选地，至多50重量％，进一步优选地，至多45重量％，进一步优选地，至多40重量％，进一步优选地，至多35重量％，进一步优选地，至多34重量％，进一步优选地，至多33重量％，进一步优选地，至多30重量％。由于这两种网络形成剂有助于降低折射率，所以这两种组分的总和不应太高，因为这对于调整玻璃的光学性质可能是不利的。
[0087]
为了获得镧在基体中的最佳折射率和最佳溶解度，选择la
2
o
3
和b
2
o
3
的含量使得la
2
o
3
与b
2
o
3
的重量比在0.66至4的范围内时是有利的。进一步优选的比例在0.8至3，更进一步优选地，1至2.5，更进一步优选地，1.5至2的范围内。
[0088]
类似考虑使得优选地选择la
2
o
3
与氧化物sio
2
和b
2
o
3
之和的重量比，从而获得0.5至
3.75，更优选地，0.7至2.5，进一步优选地，0.8至2，更进一步优选地，1至1.5的值。
[0089]
zro
2
优选以0至15重量％的比例包含在包层玻璃中。通过zro
2
，可以调整玻璃(在阿贝图中)的光学位置，换言之，zro
2
可以调整折射率和阿贝数。另外，zro
2
增加了玻璃的化学稳定性以防水腐蚀。因此，包层玻璃含有zro
2
，其比例优选地为至少1重量％，进一步优选地，至少2重量％，进一步优选地，至少3重量％，进一步优选地，至少5重量％。但是zro
2
的比例也不应当很高，因为zro
2
会增加玻璃结晶的倾向。zro
2
相对快速地结晶并且容易形成化学计量相。另外，难以熔化zro
2
，并且很少残留的晶体就已经会增加玻璃结晶的倾向，特别是在冷却的情况下。因此，zro
2
的比例优选地为至多15重量％，进一步优选地，至多12重量％，进一步优选地，至多10重量％。本发明的包层玻璃可以不含zro
2
。
[0090]
优选地，包层玻璃含有0至15重量％的y
2
o
3
。优选地，y
2
o
3
的比例为至少0.25重量％，进一步优选地，至少0.5重量％。优选地，y
2
o
3
的比例为至多12重量％，进一步优选地，至多10重量％。y
2
o
3
的比例高与玻璃结晶倾向增加有关。本发明的包层玻璃可以不含y
2
o
3
。
[0091]
组分nb
2
o
5
优选以0至15重量％，更优选地，0至12重量％，更优选地，0至10重量％，更优选地，0至5重量％的比例包含在包层玻璃中。优选地，nb
2
o
5
的比例为至少0.1重量％，进一步优选地，至少0.2重量％。优选地，nb
2
o
5
的比例为至多3重量％，进一步优选地，至多2重量％，进一步优选地，至多1.7重量％，进一步优选地，至多1.5重量％，进一步优选地，至多1重量％。高比例的nb
2
o
5
与玻璃结晶倾向增加有关。本发明的包层玻璃可以不含nb
2
o
5
。
[0092]
y
2
o
3
和nb
2
o
5
用于调整高折射率。另外，由于它们对阿贝数的不同影响，所以这两个组分可以组合以使阿贝数最大化。但是必须考虑到必须限制使用这些组分的量，因为过高的量可能导致玻璃结晶倾向的增加。结果表明，y
2
o
3
和nb
2
o
5
的组合用量优选地为0至20重量％，进一步优选地，0.1至18重量％，进一步优选地，0.5至15重量％，进一步优选地，1至12重量％，最优选地，1.5至10％。此外，必须考虑，本文中所提及的这些组分非常昂贵，并且由于这个原因，应当限制使用的量。
[0093]
优选地，包层玻璃中组分la
2
o
3
、zro
2
、nb
2
o
5
和y
2
o
3
的比例之和为至少30重量％，进一步优选地，至少40重量％，进一步优选地，至少45重量％，进一步优选地，至少47重量％，进一步优选地，至少50重量％，进一步优选地，至少55重量％，从而获得高折射率。然而，高折射率还可以通过其他组分实现，例如tio
2
或pbo。因此，本发明还包括其中包层玻璃中组分la
2
o
3
、zro
2
、nb
2
o
5
和y
2
o
3
的比例之和为0至15重量％、0至12重量％、0至10重量％、0至5重量％、0至2重量％、或甚至0至1重量％的实施例。本发明的包层玻璃甚至可以不含la
2
o
3
、zro
2
、nb
2
o
5
和y
2
o
3
。
[0094]
优选地，包层玻璃中组分li
2
o、na
2
o和k
2
o的比例之和为至多5重量％，进一步优选地，至多2重量％，进一步优选地，至多1重量％，进一步优选地，至多0.1重量％。碱金属氧化物降低了玻璃的耐化学性。另外，它们降低了折射率，从而需要增加稀土氧化物的比例来补偿这种影响。因此，高比例的碱金属氧化物对于本发明的玻璃是不利的。因此，包层玻璃甚至不含li
2
o、na
2
o和k
2
o时是特别优选的。然而，在其他实施例中，碱金属氧化物的使用量优选为至多25重量％，更优选地，至多20重量％，例如，至少0.1重量％或至少0.2重量％。这特别是指tio
2
的含量相对较高的实施例。在这样的实施例中，本发明的玻璃中na
2
o的含量优选地为1至20重量％，更优选地，5至15重量％。在这样的实施例中，k
2
o的含量优选地为1至10重量％，更优选地，3至8重量％。在这样的实施例中，na
2
o的含量(重量％)与k
2
o的含量(重
量％)的比例优选地为1:1至5:1，更优选地，1.5:1至3:1。
[0095]
本发明的包层玻璃可以含有bao。优选地，包层玻璃中bao的比例为0至10重量％，更优选地，0至8重量％，更优选地，0至5重量％。bao增加了玻璃的折射率，并且用于调整粘度对温度的依赖性。优选地，包层玻璃中bao的比例为至少0.1重量％。但是，当使用非常多的bao时，粘度太高。因此，优选地，包层玻璃中bao的比例为至多3重量％，进一步优选地，至多2重量％，进一步优选地，至多1重量％，进一步优选地，至多0.5重量％。
[0096]
优选地，包层玻璃中组分mgo、cao、sro和bao的比例之和为至多10重量％，进一步优选地，至多8重量％，进一步优选地，至多5重量％，进一步优选地，至多2重量％，进一步优选地，至多1重量％，进一步优选地，至多0.5重量％。特别地，mgo和cao显著增加了玻璃结晶的倾向。因此，包层玻璃优选不含mgo、cao和sro。
[0097]
根据一些备选实施例，根据本发明的包层玻璃中sro的比例为至少0.5重量％，进一步优选地，至少0.75重量％，进一步优选地，至少1重量％。然而，优选地，包层玻璃含有至多2重量％，进一步优选地，至多1.5重量％的sro。在更优选的实施例中，玻璃甚至含有至多1重量％，进一步优选地，至多0.5重量％，进一步优选地，至多0.1重量％的sro。包层玻璃甚至不含sro时是特别优选的。
[0098]
另外，根据一些备选实施例，优选地。包层玻璃含有的cao的比例为至少2重量％，进一步优选地，至少5重量％，进一步优选地，至少7重量％。优选地，玻璃含有的cao的比例为至多10重量％。在特别优选的实施例中，包层玻璃甚至含有至多1重量％，进一步优选地，至多0.5重量％，进一步优选地，至多0.1重量％的cao。包层玻璃甚至不含cao时是特别优选的。
[0099]
碱土金属允许通过形成共晶体在低温下熔化玻璃。但是，这些组分对化学计量相的形成有贡献，因此对玻璃结晶的倾向有贡献。因此，优选地，组分mgo、cao、sro和bao的重量比例之和与包层玻璃中sio
2
的重量比例之间的比率为至多0.5，进一步优选地，至多0.2，进一步优选地，至多为0.1。
[0100]
优选地，包层玻璃含有的zno的比例为0至30重量％。zno用于调整玻璃的粘度并且降低结晶倾向。因此，优选地，包层玻璃含有的zno的比例为至少0.5重量％，进一步优选地，至少1重量％，进一步优选地，至少2重量％。但是，当使用非常多的zno时，随着温度的改变，粘度变化非常强烈。另外，在zno浓度过高的情况下，折射率降低。因此，优选地，zno的含量为至多27重量％，进一步优选地，至多25重量％，进一步优选地，至多20重量％，进一步优选地，至多15重量％，进一步优选地，至多9重量％，进一步优选地，至多8.5重量％，进一步优选地，至多7重量％，更进一步优选地，至多5重量％。本发明的包层玻璃也可以不含zno。
[0101]
本发明的玻璃含有的tio
2
的量优选地为0至40重量％，更优选地，0至35重量％，更优选地，0至30重量％，更优选地，0至25重量％，更优选地，0至20重量％，更优选地，0至15重量％，更优选地，0至10重量％，更优选地，0至5重量％。玻璃中tio
2
的比例优选地为至多4重量％，进一步优选地，至多3重量％，进一步优选地，至多2重量％。优选地，tio
2
的含量甚至为至多1重量％，进一步优选地，至多0.1重量％。在一些实施例中，它们不含tio
2
时甚至是优选的。根据一些备选实施例，优选地，玻璃含有的tio
2
的比例为至少0.5重量％，进一步优选地，至少1重量％，进一步优选地，至少1.5重量％或至少2重量％。
[0102]
p
2
o
5
损害玻璃的耐水性，使得在包层玻璃的表面上使用冷却液变得更复杂或甚至
根本不可能。另外，p
2
o
5
降低了折射率并导致热膨胀系数的增加。因此，优选地，包层玻璃含有的p
2
o
5
的比例为至多5重量％，进一步优选地，至多2重量％，进一步优选地，至多1重量％，进一步优选地，至多0.5重量％，进一步优选地，至多0.2重量％，进一步优选地，至多0.1重量％。在特别优选的实施例中，玻璃甚至不含p
2
o
5
。
[0103]
pbo是不太优选的组分，因为pbo对环境有害并对健康有害。另外，pbo导致形成条纹，从而损害玻璃的均匀性。当pbo的比例太高时，pbo还能够侵蚀铂坩埚，使得这些坩埚不能用于生产玻璃。优选地，包层玻璃含有的pbo的比例为至多70重量％，更优选地，至多50重量％，更优选地，至多20重量％，更优选地，至多10重量％，更优选地，至多5重量％，进一步优选地，至多2重量％，进一步优选地，至多1重量％，进一步优选地，至多0.5重量％，进一步优选至多0.2重量％，进一步优选地，至多0.1重量％。在特别优选的实施例中，玻璃甚至不含pbo。在某些实施例中，包层玻璃包括的pbo的比例为50至70重量％，更优选地，55至65重量％。
[0104]
优选地，根据本发明的玻璃含有含量为0.1至10重量％的一种或多种吸收组分。优选地，所述一种或多种吸收组分的总比例为0.2至7重量％，进一步优选地，0.3至5重量％，进一步优选地，0.5至3重量％，进一步优选地，0.7至2重量％，进一步优选地，0.85至1.75重量％，进一步优选地，1至1.5重量％。
[0105]
所述一种或多种吸收组分用于吸收已进入包层玻璃的寄生激光。这种吸收组分可以例如包括过渡金属，诸如fe、v、ni、mn、co或cu。优选地，吸收组分选自由以下各项组成的组：cuo、coo、fe
2
o
3
、nio、v
2
o
5
、mno、cro和seo
2
，进一步优选地，选自由以下各项组成的组：cuo、coo、nio和cro，进一步优选地，选自由以下各项组成的组：cuo，coo和nio。吸收组分cuo是特别优选的。另一特别优选的吸收组分是nio。
[0106]
优选地，包层玻璃含有的cuo的比例为0至10重量％。cuo被证明对于实现对已经进入包层玻璃的寄生激光进行有效吸收是特别有利的。因此，优选地，包层玻璃中cuo的比例为至少0.1重量％，进一步优选地，至少0.2重量％，进一步优选地，至少0.3重量％，进一步优选地，至少0.5重量％，进一步优选地，至少0.7重量％，进一步优选地，至少1重量％。但是，cuo的比例也不应当特别高，因为否则cuo可能被还原成金属cu，因此玻璃可能含有胶体颗粒。这些颗粒可能在广谱中产生强吸收，这对质量控制、缺陷检测和热溶解是不利的。另外，高比例的cuo也增加了玻璃结晶的倾向。因此，优选地，包层玻璃中cuo的比例为至多10重量％，进一步优选地，至多7重量％，进一步优选地，至多5重量％，进一步优选地，至多3重量％，进一步优选地，至多2重量％，进一步优选地，至多1.5重量％，进一步优选地，至多1.2重量％。
[0107]
优选地，包层玻璃含有的nio的比例为0至10重量％。nio被证明对于实现对已经进入包层玻璃的寄生激光进行有效吸收是特别有利的。因此，优选地，包层玻璃中nio的比例为至少0.1重量％，进一步优选地，至少0.2重量％，进一步优选地，至少0.3重量％，进一步优选地，至少0.5重量％，进一步优选地，至少0.7重量％，进一步优选地，至少1重量％。但是，nio的比例也不应当特别高，因为否则nio可能被还原成金属ni，并因此玻璃可能含有胶体颗粒。这些颗粒可能在广谱中产生强吸收，这对质量控制、缺陷检测和热溶解是不利的。另外，高比例的nio也增加了玻璃结晶的倾向。因此，优选地，包层玻璃中nio的比例为至多10重量％，进一步优选地，至多7重量％，进一步优选地，至多5重量％，进一步优选地，至多3
重量％，进一步优选地，至多2重量％，进一步优选地，至多1.5重量％，进一步优选地，至多1.2重量％。
[0108]
通常，本发明的玻璃适合作为包层玻璃。通过选择吸收组分，可以将玻璃调整以适应寄生激光的波长。如上所述，优选地，cuo用于实现对已经进入包层玻璃的寄生激光进行有效吸收。然而，在作为cuo的替代或补充的情况下，如上所述，还可以使用其他吸收组分。根据本发明，优选可以用作cuo的替代或补充的这些组分可以是coo、fe
2
o
3
、nio、v
2
o
5
、mno、cro和seo
2
。特别优选的是coo、nio和cro，更优选的是coo和nio。特别优选的吸收组分是nio。nio可以单独使用或与其他吸收组分(例如cuo)一起使用。
[0109]
优选地，包层玻璃可以含有以下组分中的一种或多种组分：coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、mno、cro和seo
2
，其总比例为0至10重量％。在一些实施例中，包层玻璃中coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、mno、cro和/或seo
2
的总比例甚至为至少0.1重量％，进一步优选地，至少0.2重量％，进一步优选地，至少0.5重量％，进一步优选地，至少0.7重量％。但是，coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、mno、cro和/或seo
2
的比例也不应当特别高，否则coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、mno、cro和/或seo
2
可能会被还原成对应的金属，并因此玻璃可能含有胶体颗粒。这些颗粒可能在广谱中产生强吸收，这对质量控制、缺陷检测和热溶解是不利的。另外，高比例的coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、mno、cro和seo
2
也增加了玻璃结晶的倾向。因此，优选地，包层玻璃中coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、mno、cro和seo
2
的总比例为至多10重量％，进一步优选地，至多7重量％，进一步优选地，至多5重量％，进一步优选地，至多3重量％，进一步优选地，至多2重量％，进一步优选地，至多1.5重量％。在优选的实施例中，玻璃中coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、mno、cro和seo
2
的总比例甚至为至多1重量％，进一步优选地，至多0.5重量％，进一步优选地，至多0.1重量％。玻璃甚至不含coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、mno、cro和seo
2
时是特别优选的。
[0110]
有趣的是，经发现吸收组分的摩尔消光系数ε
λ
取决于包层玻璃的玻璃基体。优选地，本发明的包层玻璃中的吸收组分在800nm波长下的摩尔消光系数ε
λ＝800nm
为0.01至10(mm*mol％)-1
，更优选地，0.05至5(mm*mol％)-1
，更优选地，0.1至2(mm*mol％)-1
。
[0111]
as
2
o
3
和/或sb
2
o
3
可以用作优选的澄清剂。优选地，as
2
o
3
或sb
2
o
3
的比例为0至1重量％，进一步优选地，0.1至0.5重量％。另外，as
2
o
3
和sb
2
o
3
再次吸收不溶于玻璃中的气体和/或氧气。该反应可以用于调整玻璃的氧化还原状态。这也间接影响过渡金属(例如cuo或nio)的吸收光谱，因此通过使用as
2
o
3
和/或sb
2
o
3
，可以有针对性地控制所用吸收组分的吸收效率。
[0112]
基于环境相容性，玻璃优选地不含对环境特别有害的组分，特别地，它们优选地不含pbo、bi
2
o
3
、as
2
o
3
和sb
2
o
3
。
[0113]
特别优选的包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
1至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10
sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0至25tio
2
0至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0114]
其中，吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物。
[0115]
在更进一步优选的实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
10至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0.1至25tio
2
1至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0116]
其中，吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
及其中两种或多种的混合物。
[0117]
在更进一步优选的实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
20至40
al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0.2至25tio
2
2至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0118]
其中，吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物。
[0119]
在更进一步优选的实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
20至50b
2
o
3
0至5bao1至15cao0至10sro0至2zno0至5na
2
o2至20k
2
o1至15tio
2
10至50la
2
o
3
0至5zro
2
0至5nb
2
o
5
1至20y
2
o
3
0至5cuo和/或nio0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1
[0120]
在更进一步优选的实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)
sio
2
25至40b
2
o
3
0.1至3bao2至10zno0至2na
2
o5至15k
2
o2至10tio
2
20至35la
2
o
3
0至2zro
2
0至2nb
2
o
5
2至15y
2
o
3
0至2cuo和/或nio0.7至2as
2
o
3
0至0.5sb
2
o
3
0至0.5
[0121]
在备选实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
15至45al
2
o
3
0.1至10pbo45至75b
2
o
3
0至5bao0至5cao0至5sro0至2zno0至5na
2
o0至10k
2
o0至5tio
2
0至20la
2
o
3
0至5zro
2
0至5nb
2
o
5
0至5y
2
o
3
0至5cuo和/或nio0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1
[0122]
在备选实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
20至40al
2
o
3
1至5pbo50至70
b
2
o
3
0至2bao0至2zno0至2na
2
o0.1至3k
2
o0至2tio
2
0.1至10la
2
o
3
0至2zro
2
0至2nb
2
o
5
0至2y
2
o
3
0至2cuo和/或nio0.7至2as
2
o
3
0至0.5sb
2
o
3
0至0.5
[0123]
当在本说明书中提及包层玻璃不含一种或多种组分或它们不含有一种或多种组分时，则这应当意味着这些组分不是有意添加到玻璃，但它们可能只是作为杂质存在的比例为至多500ppm，进一步优选地，至多200ppm，进一步优选地，至多100ppm。
[0124]
包层玻璃应当足够厚，以保证寄生激光的充分吸收。另一方面，包层玻璃的设计不应比充分吸收寄生激光所需的厚度厚太多，因为较厚的设计通常与附加成本相关，另外，这样激光器部件的尺寸也增加了，结合推进小型化认为尺寸增加是一种劣势。另外，寄生光的吸收在包层玻璃内产生热量并因此产生膨胀。这意味着必须有效地冷却包层玻璃，以便能够防止热机械问题。因而，玻璃厚度必须相对较低。然而，原则上，当对技术实现有利时，可以想到包层的厚度在非常大的范围之内。因此，例如可以借助于包层保持和固定小的激光器部件。包层玻璃的厚度优选为0.05至100mm。更进一步优选地，包层玻璃的厚度优选地为0.5至20mm，更进一步优选地，1至15mm，进一步优选地，1至5mm。进一步优选地，包层玻璃的厚度甚至为至少1.5mm，进一步优选地，至少2.0mm。包层玻璃的厚度优选地为至多10mm，进一步优选地，至多5mm，进一步优选地，至多3mm。包层玻璃的厚度为2.4至2.6mm，特别优选地，约2.5mm时是特别优选的。在备选实施例中，玻璃的厚度优选地为3至10mm。根据本发明，包层玻璃的厚度意指其尺寸与芯的表面正交，该芯存在于包层玻璃下方和/或平行于该表面的法向量。厚度小有助于将包层更容易地调整为掺杂蓝宝石本体的形式。因此，还可以对圆形激光棒进行包层。
[0125]
包层玻璃应当吸收ti:sa晶体内产生的大部分寄生光。制定这一要求的最一般的方法是说，一侧耦合到具有折射率为的产生激光的活性材料而另一侧耦合到折射率为的另一周围材料(散热器、空气、水、二碘甲烷......)的厚度为l(以[mm]表示)和内透射率为(在固定波长λ下1[mm]的玻璃厚度)以及折射率为(也是在固定波长λ下定义的)的包层玻璃应当吸收入射在包层蓝宝石的表面上的寄生光的一部分α。使用这些约定用于材料参数定义，我们可以计算包层玻璃所反射的光量。由于玻璃内的多次反射，我们必须考虑遵循几何趋势的贡献之和。这在图6中得以示意性地示出。使用上述约
定，我们可以计算对反射光总量的各个贡献：i
1
＝r
laser/glass
i
000000
…
[0126]
被反射到ti:sa材料中的各部分光的总和由下式给出：∑i
3n+1
＝i
1
+i
4
+i
7
+i
10
+
…
对于小于1的共同比率，使用应用于无数个项的欧几里德公式(euclid formula)可以进一步简化上述表达式(在本例中，其按照设计小于1)：为了使反射最小化，最优选的是设计包层玻璃的折射率，使得菲涅耳反射系数等于0，即，
[0127]
使用这个假设，我们可以进一步简化对总反射光的相对贡献的解析表达式：
[0128]
在上文所提供的要求中，我们说玻璃必须满足给定吸收量光学系统的性质必须被设计为使得反射光的相对部分满足：
[0129]
菲涅耳系数r
glass/env
由关系式给出，我们还从先前计算中得知玻璃的折射率必须等于ti:sa的折射率而且，我们还可以通过假设玻璃与空气耦合计算出这个菲涅耳系数的最高可能值。利用这些关
系，我们确定了最大反射r
glass/env
＝0.075。
[0130]
为了满足将吸收与包层玻璃的厚度结合的上述关系式，我们可以调整内透射率该系数经由关系式取决于掺杂：其中，c对应于掺杂元素的浓度(单位为mol％)，ε
λ
是掺杂元素对光学波长λ的摩尔消光系数。
[0131]
使用这些关系式，我们可以确定我们需要：我们可以确定我们需要：我们可以确定我们需要：
[0132]
经常，我们使用内透射率接近1，即，的光学玻璃。因此，上述公式可以进一步简化为：该关系式描述了玻璃必须满足的所有光学性质，以便吸收入射光的一部分该关系式描述了玻璃必须满足的所有光学性质，以便吸收入射光的一部分许多不同的组成可能导致加工包层玻璃(working cladding glass)，为此需要一种基本玻璃，其折射率与活性的产生激光的材料的折射率相似，并且具有足够大浓度的掺杂，以致给定玻璃厚度能够满足所需吸收。一般来说，对于折射率与接近λ＝800[nm]下的ti:sa的折射率相似的玻璃系统，我们必须依赖由定义的3d表面。非掺杂玻璃会产生光的一部分r
glass/env
的全反射，换句话说，对于这种玻璃我们已经知道我们超过了极限a＝1-r
glass/env
，对于低于这个极限的总吸收，上述计算将产生负值，因此，我们引入了最大函数。
[0133]
对于包层玻璃的外部表面上没有涂层或加工的ti:sa，存在：存在：
[0134]
材料的光学深度τ对应于透射光i强度和玻璃样品i
0
所接收的入射光束强度的比率的自然对数。
[0135]
光学深度经由以下关系式与衰减系数α(z)相关：其中，l对应于样品的总厚度，z是考虑z∈[0；l]时在材料中的位置。这种公式是非常普遍的公式，在光学玻璃的情况下，我们处理各向同性材料，这意味着这种材料的性质与该材料内的位置无关，即，α(z)＝cst.且τ＝α.l。衰减系数定义如下：其中，ε
i
是摩尔衰减系数，c
i
是玻璃内的摩尔浓度。换句话说，在光学玻璃的情况下，光学深度等于乘积c
×
ε
×
l。光学深度经由关系式ln(10)
×
a＝ε与吸光度a相关：
[0136]
鉴于上述情况，我们得出结论，光学深度为至少2.16的专用于包层应用的玻璃是有利的，以便实现对至少99.9％的寄生光的抑制。为了吸收至少99％的光，使用光学深度为至少1的玻璃是有利的。
[0137]
优选地，本发明的激光器部件恰好包括一个包层玻璃。
[0138]
在某些实施例中，包层玻璃可以包括涂层。优选地，涂层存在于包层玻璃的没有面向芯的表面上。在这种情况下，通常，包层玻璃的表面被抛光并由此是光滑的。优选地，在这种实施例中，包层玻璃的表面粗糙度的均方根(rms)平均值在0.05nm至20nm，进一步优选地，0.1nm至10nm，进一步优选地，0.3nm至5nm，进一步优选地，0.5nm至3nm，进一步优选地，1nm至2nm的范围内。纳米范围和亚纳米范围的粗糙度优选地以光学方式测量，特别优选地经由白光干涉仪或经由原子力显微镜(afm)测量。
[0139]
包层玻璃的没有面向芯的表面上的优选涂层是层状抗反射系统。这种层状系统通常由具有低折射率的电介质层或具有不同折射率的一系列电介质层组成。
[0140]
在备选方案中，没有面向芯的表面也可以通过粗糙化形成无光泽表面以防止定向反射。在这种情况下，优选地，外侧的特征在于表面粗糙度的均方根(rms)平均值在0.1μm至100μm，进一步优选地，0.5μm至50μm，特别优选地，1μm至10μm的范围内。微米范围内的粗糙度优选以触觉方式测量，或特别优选地经由白光干涉仪测量。优选地，无光泽部分位于包层玻璃的没有面向芯的表面上。吸收涂层也可以涂覆到无光泽表面上。
[0141]
可以作为所提及的抗反射措施的替代或补充提供的另一涂层是保护层，其用作保护包层玻璃免受腐蚀。通常，由于吸收寄生激光产生的热量，所以需要冷却包层玻璃。为此，使包层玻璃与冷却剂接触是合理的。优选地，冷却剂是冷却液。冷却液可能侵蚀包层玻璃并且导致腐蚀，使得离子可能从玻璃中溶出。使用含硼玻璃时尤其如此，因为它们对水性腐蚀具有相对较低的化学稳定性。因而，优选的是，在包层玻璃的没有面向芯但是面向冷却剂的表面上，涂覆保护层以防止腐蚀。这些层可以是例如是有机漆。
[0142]
在另一优选实施例中，作为上述涂层的替代或补充，提供密封层，其从外部密封包
层玻璃和芯的边界表面。其优点在于防止了空气或冷却剂的渗透(这可能导致包层玻璃与芯脱离)。为了有效地防止空气或冷却剂渗透到包层玻璃和芯的边界表面，应当涂覆密封层，使得尽可能完整地从外部覆盖对应的边界表面。优选地，密封层包括至少一种树脂。
[0143]
根据本发明，可以涂覆保护层，例如，通过cvd工艺(化学气相沉积)，诸如通过原子层沉积(ald)来涂覆保护层。它们理想地符合形状和表面粗糙度。优选地，对于这样的阻挡层，例如，使用sio
2
、al
2
o
3
、tio
2
或这些材料的混合物。外部涂覆的涂层也可以显示出几种有利的性质。因此，例如可以选择这样的涂层，其一方面吸收激光的残余光，另一方面也保护包层玻璃。在备选方案中，可以通过例如在完全吸收层上还涂覆保护层来组合不同的涂层。
[0144]
优选地，根据本发明的激光器部件包括包层玻璃，该包层玻璃包括涂层和/或在至少一个侧面区域上被粗糙化。
[0145]
根据本发明，还提供了一种制造根据前述权利要求中至少一项的激光器部件的方法，其包括以下步骤：a)提供掺杂蓝宝石；b)提供包层玻璃；以及c)在掺杂蓝宝石上布置包层玻璃。
[0146]
根据该方法的步骤b)提供包层玻璃优选地包括以下步骤：b1)提供合适的玻璃组合物；b2)熔化所提供的组合物；以及b3)将熔体冷却为玻璃。
[0147]
根据该方法的步骤b3)冷却熔体的步骤可以以不同的冷却速率进行。优选地，在从至少高于玻璃的玻璃化转变温度t
g
的温度t1冷却至约20℃的温度t2的情况下的平均冷却速率在0.1k/小时至50k/小时，进一步优选地，0.5k/小时至40k/小时，进一步优选地，1k/小时至30k/小时，更进一步优选地，2k/小时至7k/小时的范围内，更进一步优选地，约5k/小时。相比之下，在优选的备选实施例中，在从至少高于玻璃的玻璃化转变温度t
g
的温度t1冷却至约20℃的温度t2的情况下的平均冷却速率为至多15k/小时，进一步优选地，至多10k/小时，进一步优选地，至多5k/小时。这样，可以增加玻璃的折射率，从而可以使用高折射组分含量降低的玻璃组合物，特别是y
2
o
3
含量降低的玻璃组合物。在特定实施例中，在从至少高于玻璃的玻璃化转变温度t
g
的温度t1冷却至约20℃的温度t2的情况下冷却速率基本上恒定。“基本上恒定”意指最大冷却速率和最小冷却速率之间的差为至多10k/小时，进一步优选地，至多7k/小时，进一步优选地，至多5k/小时，更进一步优选地，至多3k/小时。
[0148]
此外，通过冷却速率，可以将包层玻璃的光学性质调整以适应掺杂蓝宝石晶体的折射率，就其本身而言一方面取决于相应批次，另一方面取决于掺杂蓝宝石晶体内的部位。其原因在于掺杂剂离子，特别是ti离子没有均匀地分布在蓝宝石晶体中，特别是在通过丘克拉斯基(czochralski)工艺或坩埚下降(bridgman-stockbarger)法生产的晶体的情况下。这些不均匀性由宏观分离现象引起。因而，ti:sa单晶中ti浓度的这些局部变化导致ti:sa折射率的局部变化。然后，ti:sa激光晶体(lasing crystal)的值取决于ti:sa单晶中交叉点的位置。因此，已经生产的包层玻璃也必须考虑折射率的这种变化。这可以通过调整的冷却方法来实现。
[0149]
因此，ti:sa晶体的折射率的特征不仅在于不同批次之间的波动，而且还在于一个
晶体内的波动。对于玻璃制造商来说，几乎不可能分别经由玻璃组分的改变将包层玻璃的折射率调整以适应ti:sa晶体的可变的折射率，因为这将与巨大的努力相关。因此，有利的是，可以通过冷却速率以灵活的方式对本发明的玻璃的折射率进行调整。
[0150]
低冷却速率是有利的，因为获得了内部张力较小的这种玻璃。这种玻璃具有高均匀性，因此发生的双折射较少。另外，这种玻璃可以很好地加工。
[0151]
优选地，该方法还包括步骤b4)：抛光包层玻璃，从而优选地提供抛光的包层玻璃。
[0152]
优选地，本发明的包层玻璃的特征在于表面粗糙度的均方根(rms)平均值低。优选地，表面粗糙度(rms)在0.05nm至20nm，进一步优选地，0.1nm至10nm，进一步优选地，0.3nm至5nm，进一步优选地，0.5nm至3nm，进一步优选地，1nm至2nm的范围内。这对于包层玻璃的面向芯的表面尤其重要。因此，实现了包层玻璃和芯之间的特别好的粘合(adhesion)。另外，低粗糙度也是有利的，因为可以利用它来改善热扩散，并因此例如通过吸收寄生激光产生的热量可以以更好的方式从玻璃中消散。在包层玻璃的没有面向芯的表面上，低表面粗糙度对于涂覆涂层可能是有利的，如上所述。纳米范围和亚纳米范围的粗糙度优选以光学方式测量，特别优选地经由白光干涉仪测量。
[0153]
该方法可以可选地包括另一步骤b5)：将涂层涂覆到包层玻璃上。优选地，借助于物理气相沉积(pvd)涂覆涂层。这对于外涂层而言特别重要，该外涂层的一侧与包层玻璃接触，而另一侧与环境接触，特别是与空气接触。
[0154]
本发明的包层玻璃在某些几何形状方面不受约束。此外，掺杂蓝宝石晶体的横截面可以不必具有正方形或矩形形状，相反，它还可以具有圆形(也具有平坦部分)或多边形形状。
[0155]
根据本发明，还提供一种折射率为至少1.70的玻璃，并且其包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
1至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0至25tio
2
0至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1
sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0156]
其中，吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物，其中，吸收99.9％的波长为800nm的光所需的玻璃厚度为至多20mm。
[0157]
根据本发明，还提供一种折射率为至少1.70的玻璃，并且其包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
1至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0至25tio
2
0至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0158]
其中，吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物，并且其中，满足等式其中，c是玻璃中吸收组分的比例(以mol％计)，ε
λ
是吸收组分对波长为λ的光的摩尔消光系数(单位为(mm*mol％)-1
)，l为玻璃厚度(单位为mm)，r
glass/env
为由关系式给出的菲涅耳系数，其中，是玻璃对波长为λ的光的折射率，而是环境对波长为λ的光的折射率，a是波长λ的光由玻璃吸收的部分，其中，a为至少0.95。
[0159]
优选地，本发明的玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
10至40
al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0.1至25tio
2
1至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0160]
其中，吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物。
[0161]
优选地，本发明的玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
20至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0.2至25tio
2
2至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0162]
其中，吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物。
[0163]
根据本发明，还提供一种固态激光器的包层玻璃，其折射率为至少1.70并且包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
1至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0至25tio
2
0至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70或者组分比例(以重量％计)sio
2
10至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0.1至25tio
2
1至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15
吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70或者组分比例(以重量％计)sio
2
20至40al
2
o
3
0至10pbo0至70b
2
o
3
0至45bao0至10cao0至10sro0至2zno0至30li
2
o+na
2
o+k
2
o0.2至25tio
2
2至40la
2
o
3
0至60zro
2
0至15nb
2
o
5
0至15y
2
o
3
0至15吸收组分0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1pbo+bao+tio
2
+la
2
o
3
+nb
2
o
5
40至70
[0164]
其中，吸收组分选自由以下各项组成的组：nio、cuo、coo、fe
2
o
3
、v
2
o
5
、cro、mno、seo
2
以及其中两种或多种的混合物，并且其中，玻璃在寄生激光的方向上的光学深度τ为至少1。
[0165]
优选地，玻璃处于冷却状态，其对应于从温度t1到温度t2的稳定冷却，其中，平均冷却速率在0.5k/小时至40k/小时的范围内，其中，温度t1至少高于玻璃化转变温度tg，而温度t2为20℃。本文中，“稳定”意指从t1到t2连续冷却而不将玻璃维持在特定温度水平的过程。特别地，由此，意指以基本上恒定的冷却速率进行冷却的过程。
[0166]
在备选实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
20至50b
2
o
3
0至5bao1至15cao0至10sro0至2zno0至5na
2
o2至20
k
2
o1至15tio
2
10至50la
2
o
3
0至5zro
2
0至5nb
2
o
5
1至20y
2
o
3
0至5cuo和/或nio0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1
[0167]
在备选实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
25至40b
2
o
3
0.1至3bao2至10zno0至2na
2
o5至15k
2
o2至10tio
2
20至35la
2
o
3
0至2zro
2
0至2nb
2
o
5
2至15y
2
o
3
0至2cuo和/或nio0.7至2as
2
o
3
0至0.5sb
2
o
3
0至0.5
[0168]
在其他备选实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
15至45al
2
o
3
0.1至10pbo45至75b
2
o
3
0至5bao0至5cao0至5sro0至2zno0至5na
2
o0至10k
2
o0至5tio
2
0至20la
2
o
3
0至5
zro
2
0至5nb
2
o
5
0至5y
2
o
3
0至5cuo和/或nio0.1至10as
2
o
3
0至1sb
2
o
3
0至1
[0169]
在其他备选实施例中，包层玻璃包括下列组分(以重量％计)：组分比例(以重量％计)sio
2
20至40al
2
o
3
1至5pbo50至70b
2
o
3
0至2bao0至2zno0至2na
2
o0.1至3k
2
o0至2tio
2
0.1至10la
2
o
3
0至2zro
2
0至2nb
2
o
5
0至2y
2
o
3
0至2cuo和/或nio0.7至2as
2
o
3
0至0.5sb
2
o
3
0至0.5
[0170]
优选地，玻璃的折射率在1.70至1.80，进一步优选地，1.72至1.78，进一步优选地，1.73至1.77，进一步优选地，1.74至1.77，进一步优选地，1.750至1.765，进一步优选地，1.750至1.760的范围内。
[0171]
优选地，玻璃的阿贝数为至少35，进一步优选地，至少40，进一步优选地，至少45，进一步优选地，至少47，进一步优选地，至少48。优选地，玻璃的阿贝数不高于55，进一步优选地，不高于52。
[0172]
优选地，在-30℃至70℃的温度范围内，玻璃的平均线性纵向热膨胀系数<α>在4.5
×
10-6
k-1
至7.0
×
10-6
k-1
，进一步优选地，5.0
×
10-6
k-1
至6.5
×
10-6
k-1
，进一步优选地，5.2
×
10-6
k-1
至6.4
×
10-6
k-1
，进一步优选，5.5
×
10-6
k-1
至6.0
×
10-6
k-1
，进一步优选地，5.7
×
10-6
k-1
至5.9
×
10-6
k-1
的范围内。
[0173]
玻璃的冷却状态也可以在给定玻璃时确定，而不需要了解生产条件。当玻璃样品p可用时，则首先确定其折射率n
λ
(对于给定波长λ)和/或其质量密度ρ。然后，优选地，将样品分成几个单独的样品p1、p2、p3等。将每个样品加热至温度t1，其中，t1至少高于玻璃化转变温度tg，然后以不同的冷却速率q1、q2、q3等将其冷却至温度t2。在冷却到温度t2并且优选地进一步冷却到室温之后，再次确定折射率n
λ
和/或质量密度ρ，使得对于任何一个值，可以
指派冷却速率。然后，借助于线性插值，可以将所获得的数值对绘制成对数坐标系，其中，纵坐标用于密度值，横坐标用于冷却速率的对数值。现在，在这样得到的冷却曲线的基础上，可以从玻璃样品p的密度得出关于其冷却状态的结论。以下情况成立：n
λ
(q)＝n
λ
(q
i
)+m
nλ
.log(q/q
i
)，其中，m
nλ
和n
λ
(q
i
)是借助于实验分析确定的回归参数。值n
λ
(q
i
)是在以冷却速率qi冷却的在波长λ下测量的玻璃的折射率的值。折射率对冷却速率的依赖性如图3所示。在示例部分中，示出了实验示例。
[0174]
借助于这种冷却速率/折射率依赖性，可以通过二次冷却将包层玻璃最佳地调整以适应掺杂蓝宝石材料，从而可以使掺杂蓝宝石/包层玻璃的表面处的反射最小化。
[0175]
因此，玻璃的冷却状态是玻璃冷却过程期间的条件的度量。熔化后非常快速冷却(例如>>300k/h)的常规“淬火”玻璃具有高冷却状态。这种玻璃中的原子在相对无序的状态下“冻结”。因此，通过快速冷却熔体，玻璃将准备在高能量水平下“冻结”。已经迅速通过其中由于低粘度导致晶体组分的空间接近仍然可能的高温范围。因此，具有高冷却状态的快速冷却的玻璃具有相对较低的密度或折射率。玻璃依赖其冷却状态的折射率的差相对较小。但是，由于可以将这些性质可靠测量到多达小数点后六位，所以该方法适用于提供可靠的测量结果。
[0176]
应当在活性激光材料上布置包层玻璃，使得在寄生激光有利地在包层玻璃中吸收并因此消除之前，在边界表面处不会发生寄生激光的干扰反射。当存在折射率在两种组分的折射率范围内的粘合剂(可以精确调整其折射率，例如通过以正确的比率混合具有不同折射率的至少两种粘合剂)时，则因此可以通过由粘合剂粘结固定的包层来抑制寄生振荡。但是在激光材料具有非常高的放大(增益)的情况下，边界表面的反射率必须非常低，因此折射率的调整必须非常精确。对于激光玻璃，通过粘合剂粘结来固定包层玻璃是可行的。大多数情况下，折射率介于1.5和1.55之间，寄生反射光的放大不是太强。
[0177]
在钛/蓝宝石激光器粘结在一起的情况下，更加困难。放大如此之强，以致边界表面的反射率必须非常低，因此折射率的调整必须非常精确，同时折射率相对较高。原则上，通过粘合剂粘结固定包层玻璃来进行钛/蓝宝石晶体的包层是可行的，但除了上述困难之外，有机粘附还与其它缺点(例如耐低温并且随时间发生化学改变)相关。
[0178]
根据本发明提出的优选解决方案使用所谓的光学接触粘结作为粘结技术。因此，优选地，通过光学接触粘结实现在掺杂蓝宝石上布置包层玻璃。当两个适形表面(在最简单的情况下，为两个平面)接近到大约1nm或更小，然后形成分子间键(例如共价键)。通常在较大表面的小区域中开始就足够了。然后，在相邻区域中，这使得两个表面越来越近，并且光学接触粘结的过程在表面的更大区域上扩散。为此，必须通过光学接触粘结而粘结的本体具有一定的最小弹性时是有利的，但是，仍然需要良好的形状精度。这种光学接触粘结可以用不同的材料(例如金属、半导体金属、玻璃、晶体)进行。本文中，不同的材料也可以一起用于光学接触粘结，例如不同种类的玻璃之间或玻璃和晶体。当进行这种粘结过程时，在没有至少部分损坏或甚至破坏的情况下两个本体不能彼此分离。对于光学部件，光学接触粘结方法已经长期用作粘结处理，例如用作平面的粘结过程，例如，在棱镜和分束器的情况下；例如用作曲面的粘结过程，例如，在镜头系统的情况下。本文中，表面必须是两者，它们必须完美地适配，并且它们也必须没有被(例如，脂肪或灰尘)污染。污染层(例如，脂肪)防止两个本体之间形成分子间键，而且灰尘和其他颗粒导致夹带的空气，该夹带的空气会反射表
面处的光。
[0179]
当两个本体中的至少一个本体具有足够的弹性时，当然要粘结的区域的适配精度就不必为1nm。当掺杂蓝宝石晶体和包层玻璃之间的形状偏差小于1000nm时，取决于其它参数(诸如厚度和弹性)是有利的，其中，特别有利的是小于200nm并且尤其有利的是小于50nm。形状偏差的优选度量是两个表面之间的“峰-谷”距离。
[0180]
玻璃能够在拉伸应力下承受极大的压缩张力以及大多数裂纹，其中，微裂纹延伸穿过玻璃并导致玻璃破裂。当旨在稳定玻璃或玻璃复合材料时，增加压缩表面张力是有利的，因为裂纹首先必须克服这些压缩表面张力。确切地说，这是热或化学钢化技术的背景。因而，进一步地，当必须通过光学接触粘结的两个区域的偏差在形状上是凹陷的时，即，当边沿彼此接触并且两个本体不能以弹性方式变形时这两个区域理论上在中心具有小距离时也是有利的。然后，当在整个光学接触粘结的传播过程中区域越来越近时，两个边沿都处于压缩张力下，并且复合材料的特征为更高的耐久性。当然，两个材料的边界表面与侧面处的表面毗连的部位仍然是明显的断裂点。当该部位例如使用漆或粘合剂密封在表面上时，可以进一步增加复合材料的耐久性。
[0181]
与使用现有技术中已知的吸收液体相比较，根据本发明的经由根据本发明的包层玻璃吸收寄生激光的解决方案具有许多优点。已知的液体会引发老化过程，因此必须定期更换。更进一步地，必须通过添加染色溶液来调整液体的吸收。这是一项复杂的工作，因为必须非常精确地校准折射率。另外，使用过的液体是有毒的，所以其处置起来变得更加困难。使用吸收液体吸收寄生激光的一个特别大的缺点是，已知液体的色散与蓝宝石的色散有很大不同，因此仅在非常小的波长范围内能将液体的折射率调整以适应蓝宝石的折射率可以产生令人满意的结果。
[0182]
与吸收液体相比较，根据本发明的玻璃的关于在相对较大的波长范围内将折射率调整以适应蓝宝石的折射率的优点也可以从图4中的呈现中学到。在大波长范围内的调整是特别有利的，因为寄生激光通常也具有大范围的波长。当使用以短脉冲为特征的激光器(诸如飞秒激光器，其根据由于脉冲的短小而引起的不确定性关系产生宽波长范围)时，尤其如此。示例示例玻璃
[0183]
生产出不同的包层玻璃。示例玻璃1至3是含有cuo的镧硼硅酸盐玻璃。对比玻璃a至c不含cuo。以每分钟5k的冷却速率对示例玻璃3进行冷却。剩余玻璃以每分钟40k的冷却速率进行冷却。
[0184]
在下表中示出了其他示例玻璃4至9。组分的量以重量％表示。示例玻璃4至9示出了本发明可以用各种吸收组分及其各种量加以实践。
[0185]
下表示出了其他示例玻璃10和11以及对应的对比示例d和e。组分的量以重量％表示。结果表明，本发明可以用各种基础玻璃组合物加以实践。
光学性质
[0186]
为了比较，对于ti掺杂的蓝宝石晶体(ti:sa)，确定非常折射率以及值<α
sapphire
>
//c
和值<α
sapphire
>
┴
c
。非常折射率为1.75。在20℃至50℃的温度范围内，值<α
sapphire
>
//c
为5.0
×
10-6
k-1
，值<α
sapphire
>
┴
c
为6.6
×
10-6
k-1
，因此均值<α
sapphire
>为5.8
×
10-6
k-1
。
[0187]
所有示例玻璃1至3在800nm的波长下具有非常低的内透射率。另外，示例玻璃的折射率与ti掺杂的蓝宝石晶体的非常折射率之间的差非常小。此外，包层玻璃的值<α
glass
>与均值<α
sapphire
>之间的差也非常小。因此，示例玻璃1至3非常适合作为ti掺杂的蓝宝石晶体的包层玻璃。
[0188]
对比玻璃a至c的折射率和阿贝数与示例玻璃1至3的折射率和阿贝数相似。但是，
对比玻璃a至c在800nm的波长下具有高内透射率，因此这些对比玻璃不应用作用于减少寄生激光的包层玻璃。冷却速率对折射率的影响
[0189]
将具有根据对比示例a的组成的两个样品以不同的冷却速率冷却，并且检查样品的折射率以确定冷却速率对折射率的影响。在冷却曲线的基础上，可以从玻璃样品的密度得出关于其冷却状态的结论。以下情况成立：n
λ
(q)＝n
λ
(q
i
)+m
nλ
.log(q/q
i
)，其中，m
nλ
和n
λ
(q
i
)是通过实验分析确定的回归参数。在回归的这种情况下，我们选择q
i
＝5[k/h]作为参考值。
[0190]
数据如下表所示。m
λ＝800[nm]
:-0.00163997n
λ＝800[nm]
:1.762437
[0191]
就它们而言折射率的实验值取决于冷却速率。对于对比示例a，借助于40[k/h]和5[k/h]的光学值已经调整折射率n(λ＝800[nm])的冷却系数。借助于hartmann等式n(λ)＝n
0
+a/(λ-λ
0
)
c
，已经计算了λ＝800[nm]的折射率n(λ)的值。该等式的系数n
0
，a，λ
0
，c基于实验值n
d
，n
e
，n
g
，n
f
′
，n
e
，n
c
′
，n
c
，n
r
，其已经针对q＝40[k/h]和q＝5[k/h]进行了计算。可以看出，在较低的冷却速率下，可以实现更高的折射率。
[0192]
对于对比示例a，在图3中示出了折射率对冷却速率的依赖性。折射率对波长的依赖性
[0193]
对于根据本发明的玻璃，对于液体(卡吉尔(cargille)折射率匹配液体，m系列)以及对于波长范围为700nm至900nm的蓝宝石的寻常(ne)折射率和非常(no)折射率，在图4中示出了折射率对波长的依赖性。
[0194]
可以看出，根据本发明的玻璃在整个波长范围内被完美地调整以适应蓝宝石的非常折射率。与此相反，液体的折射率和蓝宝石的折射率之间的差在所示波长范围的最高和最低范围内都相当高。可以看出，在液体的情况下折射率对波长的依赖性比在根据本发明的玻璃的情况下或在蓝宝石的情况下高得多。因此，在宽波长范围内，在根据本发明的玻璃的情况下将折射率调整以适应蓝宝石的折射率的程度可以比在液体的情况下高得多。不同吸收组分对折射率的影响
[0195]
在图5中示出了不同吸收组分对折射率的影响。吸收组分的引入引起折射率的细微改变，如图5所示。这种改变可以通过略微改变玻璃基体组成来补偿。给定波长λ的折射率的确定
[0196]
对玻璃进行掺杂并且不时地大量掺杂，使得它不再能够透视。由于缺乏透射率，不可能再进行折射率的任何透射测量。为了避免这种困难，我们使用了一些反射方法，然而，这些测量只能在四种不同的波长上实现，即，441nm、639nm、947nm和1550nm。这些波长值也在图5中呈现。
[0197]
使用这些实验值，我们拟合了现象学sellmeier定律，其将玻璃的色散描述为波长的函数。使用该色散公式，我们描述了给定波长n
λ
的折射率、折射率的偏导数以及阿贝数。sellmeier公式如下所示：在上述公式中，波长以[μm]而非[nm]表示。附图标记列表1
ꢀꢀꢀ
结晶轴c2
ꢀꢀꢀ
包层玻璃3
ꢀꢀꢀ
掺杂蓝宝石晶体4
ꢀꢀꢀ
优选方向的激光5
ꢀꢀꢀ
寄生激光6
ꢀꢀꢀ
已经进入包层玻璃的寄生激光的比例