一种磷酸盐激光玻璃表面增强的处理方法与流程

文档序号:15623705发布日期:2018-10-09 22:27阅读:339来源:国知局

本发明属于化学技术领域,涉及磷酸盐激光玻璃,具体地说,涉及一种磷酸盐激光玻璃表面增强的处理方法。



背景技术:

磷酸盐玻璃由于其声子能量适中、对稀土离子溶解度高、稀土离子在其中的光谱性能好、非线性系数小,成为使用最广的激光玻璃介质。磷酸盐激光玻璃最早的研究开始于20世纪70年代,迄今为止,国内外先后开发了掺nd磷酸盐玻璃、掺er磷酸盐玻璃和掺yb磷酸盐玻璃。它们的常用激光波长分别为1053nm、1535nm、1010nm,。在过去的几十年中,磷酸盐激光玻璃的制备工艺也取得了突飞猛进的发展,从单柑祸熔炼发展到了连续熔炼,从小尺寸发展到了400mm*800mm*40mm的大尺寸。磷酸盐激光玻璃的应用领域涵盖了激光聚变、激光武器、激光测距、光通信波导放大器、超短脉冲激光器应用。其中用量最大的是磷酸盐激光nd玻璃,因此,在过去的几十年中磷酸盐激光nd玻璃的研究和制造工艺也取得了很好的成果。

但是用于hap激光运转存在量大缺陷,即激光效率较低且容易产生光致色心。磷酸盐类玻璃可以在很大程度上克服这些弱点,然而其化学稳定性和热机械稳定性则较硅酸盐玻璃差。为了充分利用磷酸盐玻璃的长处,避开弱点,近几年来,国内外对这类激光玻璃进行了若干改性研究。比如对磷酸盐玻璃进行化学增强处理等。不过磷酸盐玻璃的化学增强处理要比硅酸盐玻璃困难很多,因为大多数磷酸盐玻璃的耐化学浸蚀能力都很差。现有技术中,急需一种磷酸盐激光玻璃表面增强的处理方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种磷酸盐激光玻璃表面增强的处理方法。使磷酸盐激光玻璃的机械性能很大提高,大幅提高在氙灯泵浦下的重复频率和热破坏阈值。

为实现上述技术目的,达到上述技术效果,其技术方案具体为:

一种磷酸盐激光玻璃表面增强的处理方法,具体包括以下步骤:

步骤1、预处理:选取无条纹、气泡、并光学均匀的磷酸盐激光玻璃作为样品,切割成所需的尺寸,并将其各个面抛光;

步骤2、将预处理后的磷酸盐激光玻璃采用夹具固定,并将夹具和高速旋转机结合,灌入混酸至没过磷酸盐激光玻璃,封闭后,以每分钟3000-8000转的转速转动玻璃5-10分钟;

步骤2、调整磷酸盐激光玻璃位置,用夹具夹持后,继续在混酸中旋转,速度为每分钟3000-8000转,时间为5-10分钟;

步骤3、采用倒出混酸,倒入去离子水,封闭后,以每分钟3000-8000转的转速转动玻璃5-10分钟;调整玻璃位置,用夹具夹持后,继续在去离子水中旋转,速度为每分钟3000-8000转,时间为5-10分钟,然后,在300-500℃下,反应24-36小时;

步骤4、降温至50-100℃,取出样品用1.0mol/l盐酸处理后,用去离子水洗涤后烘干。

进一步,步骤2中,所述磷酸盐激光玻璃和水平面的角度调整范围为0-180度。

进一步,步骤3中,所述去离子水中的离子交换介质为kno3和nano3的混合熔盐。

再进一步,所述kno3和nano3的质量比为1:1-3:1。

本发明具有以下有益效果:

通过本发明的方法,使磷酸盐激光玻璃的机械性能很大提高,大幅提高在氙灯泵浦下的重复频率和热破坏阈值。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

一种磷酸盐激光玻璃表面增强的处理方法,具体包括以下步骤:

步骤1、预处理:选取无条纹、气泡、并光学均匀的磷酸盐激光玻璃作为样品,切割成所需的尺寸,并将其各个面抛光;

步骤2、将预处理后的磷酸盐激光玻璃采用夹具固定,并将夹具和高速旋转机结合,灌入混酸至没过磷酸盐激光玻璃,封闭后,先以每分钟3000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟5000转的转速转动玻璃5分钟;

步骤2、调整磷酸盐激光玻璃位置,所述磷酸盐激光玻璃和水平面的角度30度。用夹具夹持后,继续在混酸中旋转,先以每分钟3000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟5000转的转速转动玻璃5分钟;

步骤3、采用倒出混酸,倒入去离子水,所述去离子水中的离子交换介质为kno3和nano3的混合熔盐。所述kno3和nano3的质量比为1:1。封闭后,先以每分钟3000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟5000转的转速转动玻璃5分钟;调整玻璃位置,所述磷酸盐激光玻璃和水平面的角度60度。用夹具夹持后,继续在去离子水中旋转,先以每分钟3000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟5000转的转速转动玻璃5分钟;然后,在300℃下,反应36小时;

步骤4、降温至50℃,取出样品用1.0mol/l盐酸处理后,用去离子水洗涤后烘干。

实施例2

一种磷酸盐激光玻璃表面增强的处理方法,具体包括以下步骤:

步骤1、预处理:选取无条纹、气泡、并光学均匀的磷酸盐激光玻璃作为样品,切割成所需的尺寸,并将其各个面抛光;

步骤2、将预处理后的磷酸盐激光玻璃采用夹具固定,并将夹具和高速旋转机结合,灌入混酸至没过磷酸盐激光玻璃,封闭后,先以每分钟4000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟6000转的转速转动玻璃5分钟;

步骤2、调整磷酸盐激光玻璃位置,所述磷酸盐激光玻璃和水平面的角度40度。用夹具夹持后,继续在混酸中旋转,先以每分钟4000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟6000转的转速转动玻璃5分钟;

步骤3、采用倒出混酸,倒入去离子水,所述去离子水中的离子交换介质为kno3和nano3的混合熔盐。所述kno3和nano3的质量比为2:1。封闭后,先以每分钟4000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟6000转的转速转动玻璃5分钟;调整玻璃位置,所述磷酸盐激光玻璃和水平面的角度80度。用夹具夹持后,继续在去离子水中旋转,先以每分钟4000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟6000转的转速转动玻璃5分钟;然后,在400℃下,反应30小时;

步骤4、降温至70℃,取出样品用1.0mol/l盐酸处理后,用去离子水洗涤后烘干。

实施例3

一种磷酸盐激光玻璃表面增强的处理方法,具体包括以下步骤:

步骤1、预处理:选取无条纹、气泡、并光学均匀的磷酸盐激光玻璃作为样品,切割成所需的尺寸,并将其各个面抛光;

步骤2、将预处理后的磷酸盐激光玻璃采用夹具固定,并将夹具和高速旋转机结合,灌入混酸至没过磷酸盐激光玻璃,封闭后,先以每分钟5000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟8000转的转速转动玻璃5分钟;

步骤2、调整磷酸盐激光玻璃位置,所述磷酸盐激光玻璃和水平面的角度90度。用夹具夹持后,继续在混酸中旋转,先以每分钟5000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟8000转的转速转动玻璃5分钟;

步骤3、采用倒出混酸,倒入去离子水,所述去离子水中的离子交换介质为kno3和nano3的混合熔盐。所述kno3和nano3的质量比为3:1。封闭后,先以每分钟5000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟8000转的转速转动玻璃5分钟;调整玻璃位置,所述磷酸盐激光玻璃和水平面的角度180度。用夹具夹持后,继续在去离子水中旋转,先以每分钟5000转的转速转动玻璃5分钟,再以每分钟8000转的转速转动玻璃5分钟;然后,在500℃下,反应24小时;

步骤4、降温至100℃,取出样品用1.0mol/l盐酸处理后,用去离子水洗涤后烘干。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

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