一种有利于红橙光激光输出的掺镨氟化锶激光陶瓷及其制备方法与流程

文档序号:11890941阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种有利于红橙光激光输出的掺镨氟化锶激光陶瓷,其特征在于:所述掺镨氟化锶激光陶瓷还掺有Y3+或Gd3+,掺Y3+或Gd3+的浓度为0.6~10at%。

2.根据权利要求1所述的掺镨氟化锶激光陶瓷,其特征在于:所述掺镨氟化锶激光陶瓷中掺Pr3+的浓度为0.2~1.0at%,并且所述掺镨氟化锶激光陶瓷在450~700nm可见光波段下,具有470~495nm,510~555nm,580~620nm,640~660nm波段的荧光峰。

3.一种权利要求1或2所述的掺镨氟化锶激光陶瓷的制备方法,其特征在于步骤如下:

1)将PrF3、RF3和SrF2按照摩尔比0.002~0.02:0.006~0.3:1进行配料,其中R为Y或Gd,并加入占PrF3、RF3和SrF2三者总质量1%的PbF2作为除氧剂,在真空手套箱内将其充分混合并置于坩埚内,然后采用坩埚下降法或温梯法生长晶体,晶体生长完毕后降温至室温得到掺杂的SrF2晶体;

2)将步骤1)所得掺杂的SrF2晶体用外圆和内圆切割机加工成标准尺寸的样品,然后将样品置于模具中并与模具一起放入烧结炉中进行锻压处理,锻压结束后随炉冷却至室温,取出样品并进行高精度抛光,即得到掺镨氟化锶激光陶瓷。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤1)所述PrF3、RF3、SrF2和PbF2纯度≥99.99%。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤1)所述坩埚的材料为铂金或者高纯石墨,坩埚底部不放籽晶或放入线方向为[111]的SrF2单晶棒。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤1)所述采用坩埚下降法生长晶体的工艺条件为:真空度1.0×10-3~5.0×10-3Pa条件下,从室温开始升温,升温速率50℃/h,在温度达到1450℃后保温12h然后开始下降生长晶体,下降速度为1.0mm/h,180h后晶体生长完毕,随后以25℃/h的速率降至室温。

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤1)所述采用温梯法生长晶体的工艺条件为:真空度3.0×10-3Pa以下,从室温开始以80℃/h的升温速率升温,在温度达到1440~1480℃后保温1h,然后降温生长晶体,降温速率为1.2℃/h,生长时间240h,生长完毕后以20℃/h的速率退火降温至室温。

8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤2)所述标准尺寸为36mm×5mm×3mm或6mm×6mm×4mm或5mm×5mm×9mm。

9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤3)所述样品与模具之间用双层石墨纸隔离。

10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤3)所述锻压处理的工艺条件为:真空度2.0×10-3Pa以下,从室温开始以70~80℃/h的速率升温,当温度达到1060℃时保温20~50min,然后沿晶体生长方向进行锻压,压力保持在0.5~1.0t,当相对形变达到35~40%时停止加压加热,随炉冷却至室温。

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