专利名称：掺钕钼酸钾钡钆激光晶体及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
掺钕钼酸钾钡钆激光晶体及其制备方法和用途，它涉及光电子功能材料技术领域中的人工晶体和晶体生长领域，尤其是涉及一种作为固态激光器中的工作物质的激光晶体材料。
背景技术：
激光晶体是固体激光器的工作物质，它是指以晶体为基质，通过分立的发光中心吸收泵浦光能量并将其转化为激光输出的发光材料。固体激光工作物质由基质材料和激活离子组成，其各种物理和化学性质主要由基质材料决定，而其光谱特性和荧光寿命等则由激活离子的能级结构决定。自I960年，研制成功人造红宝石脉冲激光器以来，迄今为止，已发现了数百种激光晶体，但因各种原因，能真正得到实际应用的激光晶体只有十来种。目前，应用最广泛的激光晶体是掺钕离子的钇铝石榴石(YAG)晶体，其具有较好的各种物理和化学性能，且易于生长出高光学质量、大尺寸的优质晶体。但它存在着吸收谱线窄，不适宜于用LD来进行泵浦的缺点，而LD泵浦将是今后激光泵浦源的发展方向。目前国内外都在积极寻找各种物理、化学性能和机械性能优异，且易于生长出高光学质量、大尺寸并适合于LD泵浦的优质激光晶体材料。掺钕钼酸钾钡钆激光晶体及其制备方法和用途，其发明的目的就在于研制一种新的激光晶体，能够直接使用闪光灯和LD泵浦的，具有较高转换效率的激光晶体材料。
发明内容
本发明的目的就在于研制一种新的激光晶体Nd3+ = KBaGd(MoO4)3，能够直接使用闪光灯和LD泵浦的，具有较高转换效率的激光晶体材料。本发明采用的技术方案为1. 一种掺钕钼酸钾钡钆激光晶体，其特征在于该晶体的分子式为KBaGd(MoO4)3， 熔点为1207°C ；该晶体中，Nd3+离子作为激光激活离子，掺杂于晶体中，取代晶体中Gd3+离子的晶格位置，其掺杂浓度在0. 5at. -15at. %之间。2. 一种项1所述的掺钕钼酸钾钡钆激光晶体的制备方法，其特征在于该晶体采用熔盐顶部籽晶法生长，所用助熔剂为K2Mo2O7，K2Mo2O7和KBaGd(MoO4)3的摩尔比例控制在 50at 75at%之间，生长温度在800 1020°C之间，降温速率为0. 5 2°C /天，晶体转速为 5 30rpmo3. 一种项1所述的掺钕钼酸钾钡钆激光晶体的用途，其特征在于该晶体用于固体激光器中作为激光工作物质，使用闪光灯或激光二极管作为泵浦源，激发产生1.06和 0. 9 μ m左右波长的激光输出。4.如项1所述的掺钕钼酸钾钡钆激光晶体的用途，其特征在于用该晶体制成的固体激光器用于光谱学、生物医学、军事等诸多领域中。该晶体中钕离子是作为掺杂离子，取代钆离子的晶格位置，钕的掺杂浓度在0. 5at. % lfet. %之间，荧光寿命(τ)为0. 1 0. ^iis,其荧光寿命是钕离子浓度的函数，可根据不同的需要掺入不同浓度的钕离子。实验结果表明其可输出1.06和0.9μπι左右波长的激光，可作为激光晶体。掺钕钼酸钾钡钆激光晶体及其制备方法我们经过实验找到了生长 Nd3+IKBaGd(MoO4)3晶体的较理想的助熔剂=K2Mo2O7，以及最佳的生长条件，并生长出了高质量的晶体Nd3+:KBaGd (MoO4) 3 (见实施例1)。具体的化学反应式如下K2C03+2BaC03+Gd203+6Mo03 = IBaGd (MoO4) 3+30)2 ↑K2C03+2Mo03 = K2Mo207+C02 ↑所用的原料纯度及厂家如下
权利要求
1.一种掺钕钼酸钾钡钆激光晶体，其特征在于该晶体的分子式为KBaGd(MoO4)3，熔点为1207°C ；该晶体中，Nd3+离子作为激光激活离子，掺杂于晶体中，取代晶体中Gd3+离子的晶格位置，其掺杂浓度在0. 5at. -15at. %之间。
2.—种权利要求1所述的掺钕钼酸钾钡钆激光晶体的制备方法，其特征在于该晶体采用熔盐顶部籽晶法生长，所用助熔剂为K2Mo2O7，K2Mo2O7和KBaGd(MoO4)3的摩尔比例控制在50at 75at%之间，生长温度在800 1020°C之间，降温速率为0. 5 2°C /天，晶体转速为5 30rpmo
3.—种权利要求1所述的掺钕钼酸钾钡钆激光晶体的用途，其特征在于该晶体用于固体激光器中作为激光工作物质，使用闪光灯或激光二极管作为泵浦源，激发产生1. 06和 0. 9 μ m左右波长的激光输出。
4.如权利要求1所述的掺钕钼酸钾钡钆激光晶体的用途，其特征在于用该晶体制成的固体激光器用于光谱学、生物医学、军事等诸多领域中。
全文摘要
本发明涉及人工晶体领域，特别是涉及一种激光晶体掺钕钼酸钾钡钆Nd3+:KBaGd(MoO4)3及其制备方法和用途。该方法采用50～75at％K2Mo2O7为助熔剂，降温速率为0.5～2℃/天，转速为5～30转/分钟，生长出了高质量、较大尺寸的Nd3+:KBaGd(MoO4)3晶体。该晶体是一种新型的激光晶体，可产生1.06和0.9μm左右波长的激光输出。该晶体制成的固体激光器可用于光谱学、生物医学、军事等诸多领域中。
文档编号C30B9/04GK102191551SQ20101012159
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者孟祥明, 张莉珍, 王国富 申请人:中国科学院福建物质结构研究所