一种包边激光玻璃的制备方法及激光放大器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种包边激光玻璃的制备方法以及一种玻璃激光放大器。所述包边激光玻璃的制备方法包括以下步骤：步骤1，将光学胶与吸收材料混合均匀，制备吸收胶；步骤2，将吸收胶涂覆在激光玻璃的表面，形成涂覆层，所述涂覆层经固化处理后形成包边激光玻璃。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：激光玻璃包边玻璃在1053nm处的透过率为0%，界面反射率小于0.5%，与激光玻璃折射率差小于0.05，界面强度大于8MPa。
【专利说明】一种包边激光玻璃的制备方法及激光放大器
【技术领域】
[0001]本发明涉及钕磷酸盐玻璃激光放大器【技术领域】，特别是涉及一种包边激光玻璃的制备方法，以及包括用本发明方法制得的包边激光玻璃的玻璃激光放大器。
【背景技术】
[0002]以钕磷酸盐玻璃为工作介质的固体激光放大器由于功率高、容易聚焦，成为惯性约束核聚变激光驱动器的首选材料。惯性约束核聚变中应用的激光器件要求材料具有高的增益系数(受激发射截面与荧光寿命之积)和低的非线性折射率。随着激光功率的不断提高，激光放大器的口径也不断的增加，随之带来了严重的自发辐射放大和寄生振荡效应。自发辐射放大效应是指当激光增益介质处于反转激发状态时，对自发辐射的放大效应，它是介于激光与荧光之间的一种过渡状态。在激光泵浦过程中，激光器中的激活离子吸收泵浦能量，发生由基态向激发态的跃迁，于是在激光能级之间形成了粒子数反转，使能量在亚稳态上实现有效的积累。然而自发辐射会造成反转粒子数的减少，使部分能量以荧光的形式损失。寄生振荡是指当自发辐射光通过激光增益介质时，会在其边缘之间发生多次反射，一旦多次反射后的光线与初始发出的光线方向相同(或者相差180° )而且二者完全重合，就会形成一条闭合的回路，产生振荡效应。
[0003]自发辐射放大和寄生振荡效应的产生会使激光增益介质的能量受到严重的损失，造成增益的下降和增益均匀性的破坏。因此，自发辐射放大和寄生振荡是实现固体激光放大器高能输出所必须克服的问题。
[0004]目前抑制和消除寄生振荡最为有效的方法为包边法，即在垂直于光路方向的激光玻璃侧面配以吸收介质。包边分为“软包边”和“硬包边”，软包边是采用有机粘结剂将包边材料与激光玻璃粘结在一起；硬包边`是将熔融态的玻璃液直接浇注在高温片状激光玻璃周边或者采用粉末烧结法在激光玻璃表面涂覆吸收层，然后高温烧结。
[0005]但是，无论是软包边还是硬包边都存在无法克服的问题。硬包边的吸收层与基体激光玻璃很难实现折射率的高度匹配，因此会产生界面反射；另外，硬包边界面属于热熔界面，在温度交替过程中会产生应力，因此使用寿命和可靠性较低。软包边的结构设计涉及包边玻璃、有机粘结剂、激光玻璃三种材料，因此三者之间的折射率匹配更加困难、制造工序复杂、成本较高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种包边激光玻璃的制备方法，以克服制备过程中激光玻璃与包边材料折射率匹配困难、制造工序复杂、成本较高的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案:一种包边激光玻璃的制备方法，所述方法包括以下步骤:
[0008]步骤I，将光学胶与吸收材料混合均匀，制备吸收胶；
[0009]步骤2，将吸收胶涂覆在激光玻璃的表面，形成涂覆层，所述涂覆层经固化处理后形成包边激光玻璃。
[0010]如上所述的包边激光玻璃的制备方法，进一步，所述光学胶为环氧树脂型光学胶，折射率为1.54~1.56，与玻璃的粘接强度大于8MPa，在1053nm处的透过率大于90%。
[0011]如上所述的包边激光玻璃的制备方法，进一步，所述的吸收材料为碳粉、氧化铜粉和氧化铁粉中的一种或几种，所述吸收材料的粒度小于lOOnm。
[0012]如上所述的包边激光玻璃的制备方法，进一步，每100重量份光学胶中加入8~16重量份的吸收材料。
[0013]如上所述的包边激光玻璃的制备方法，进一步，所述涂覆层的厚度为5~10mm。
[0014]如上所述的包边激光玻璃的制备方法，进一步，步骤2中所述的固化处理具体为:首先将涂覆有涂覆层的激光玻璃置于室温条件下进行常温固化，固化周期为20~30小时，然后将其放置于烘箱中进行高温固化，固化温度为50~65°C，固化时间为3~6小时，然后自然降温至室温形成包边激光玻璃。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:制备的包边激光玻璃在1053nm处的透过率为0%，界面反射率小于0.5%，包边材料与激光玻璃折射率差小于0.05，界面强度大于8MPa0
[0016]本发明还提供一 种玻璃激光放大器，所述玻璃激光放大器使用如上所述方法制备的包边激光玻璃。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0018]图1为本发明一种实施例的包边激光玻璃示意图。
[0019]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0020]1、激光玻璃，2、包边层，3、吸收材料。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0022]本发明以下实施例中所用的光学胶为环氧树脂型光学胶，生产厂家为:成都得利助剂厂，型号为=DL-1型，其包括A组分和B组分。
[0023]附图1为本发明一种实施例的包边激光玻璃示意图。激光玻璃I位于内层，包边层2包裹在激光玻璃I的周围，吸收材料3掺杂在包边层2内。
[0024]实施例1
[0025]实施例1所用原料在表1中列出
[0026]表1实施例1所用原料
[0027]
【权利要求】
1.一种包边激光玻璃的制备方法，所述方法包括以下步骤: 步骤I，将光学胶与吸收材料混合均匀，制备吸收胶； 步骤2，将吸收胶涂覆在激光玻璃的表面，形成涂覆层，所述涂覆层经固化处理后形成包边激光玻璃。
2.根据权利要求1所述的包边激光玻璃的制备方法，其特征在于，所述光学胶为环氧树脂型光学胶，折射率为1.54~1.56，与玻璃的粘接强度大于8MPa，在1053nm处的透过率大于90%。
3.根据权利要求2所述的包边激光玻璃的制备方法，其特征在于，所述的吸收材料为碳粉、氧化铜粉和氧化铁粉中的一种或几种，所述吸收材料的粒度小于lOOnm。
4.根据权利要求3所述的包边激光玻璃的制备方法，其特征在于，每100重量份光学胶中加入8~16重量份的吸收材料。
5.根据权利要求1所述的包边激光玻璃的制备方法，其特征在于，所述涂覆层的厚度为 5 ~10mnin
6.根据权利要求1-5任一项所述的包边激光玻璃的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的固化处理具体为:首先将涂覆有涂覆层的激光玻璃置于室温条件下进行常温固化，固化周期为20~30小时，然后将其放置于烘箱中进行高温固化，固化温度为50~65°C，固化时间为3~6小时，然后自然降温至室温形成包边激光玻璃。
7.一种玻璃激光放大器，其特征在于所述玻璃激光放大器使用权利要求1-7任一项制备的包边激光玻璃。
【文档编号】C03C17/32GK103570252SQ201310574253
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】薄铁柱 申请人:中国建筑材料科学研究总院