当前位置:首页专利查询中国科学院合肥物质科学研究院专利正文

　　本发明专利技术公开了一种稀土倍半氧化物激光晶体的助熔剂提拉生长方法，该稀土倍半氧化物激光晶体可表示为Re:Re2O3，Re作为激活离子，通过能级间粒子跃迁，产生激光输出；Re2O3是稀土倍半氧化物，作为基质晶体，具有高热导率、低声子能量的优点，可为激活离子提供一个合适的晶格场。由于稀土倍半氧化物熔点超过2400℃，给晶体生长带来一定的困难，采用加入助熔剂Li2CO3和H3BO3的方法可以将熔点降至1200℃左右，再结合提拉法可以生长出较高质量和较大尺寸的晶体。

　　本专利技术涉及激光晶体制备方法领域，具体是一种稀土倍半氧化物激光晶体的助熔剂提拉生长方法。

　　稀土倍半氧化物激光晶体的声子能量低，可降低无辐射跃迁的几率，提高量子发光效率，另外还具有热导率高及发射带较宽等特点，非常适合于高功率激光和超短脉冲激光领域的应用。稀土倍半氧化物晶体的熔点在2400℃以上，给晶体生长带来了极大的挑战。早在19世纪50年代就有关于稀土倍半氧化物系列激光晶体的报道，但当时晶体生长主要采用焰熔法（参见Barta C, et al. Uber die darstellung des einkristalls von scsndiumoxyd, naturwissenschaften, 1958,45:36），晶体的质量并不高，从而大大限制了激光性能的研究。Gasson等人在1970年首次采用CO2激光源加热的光学浮区炉（参见Gasson D B, et al. Oxide crystal growth using gas lasers, J Mater. Sci., 1970, 5: 10），生长得到了Y2O3晶体。随着晶体生长方法的改进，晶体的尺寸和质量有

　　一种稀土倍半氧化物激光晶体的助熔剂提拉生长方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、将纯度≥99.995%的Re2O3和Re2O3氧化物原料在800~1000°C下灼烧10~12小时，其中Re=Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Dy、Ho、Er、Tm、Yb，Re=Y、Sc、Lu、Gd、La中的至少一种或者任意两种的组合，再按预设的Re掺杂浓度进行计算并称取Re2O3和Re2O3氧化物原料，然后按照摩尔数比(Re2O3+Re2O3)：Li2CO3：HBO3=1：1：1，称取Li2CO3和HBO3，先将Li2CO3和HBO3混合均匀作为助熔剂，并将助熔剂加入Re2O3和Re2O3氧化物原料后

　　1.一种稀土倍半氧化物激光晶体的助熔剂提拉生长方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、将纯度≥99.995%的Re2O3和Re\2O3氧化物原料在800~1000°C下灼烧10~12小时，其中Re=Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Dy、Ho、Er、Tm、Yb，Re\=Y、Sc、Lu、Gd、La中的至少一种或者任意两种的组合，再按预设的Re掺杂浓度进行计算并称取Re2O3和Re\2O3氧化物原料，然后按照摩尔数比(Re2O3+Re\2O3)：Li2CO3：HBO3=1：1：1，称取Li2CO3和HBO3，先将Li2CO3和HBO3混合均匀作为助熔剂，并将助熔剂加入Re2O3和Re\2O3氧化物原料后混合均匀，接着在600~800°C下焙烧10~12小时，最后装入乳胶模具中密封并通过150~300MPa等静压成型；（2）、将方向为111±3°或所需其它方向的稀土倍半氧化物籽晶装入所用刚玉籽晶杆中；（3）、将步骤（1）中等静压成型的原料装入铂金坩埚中；（4）、采用中频电源感应加热或电阻加热铂金坩埚，待铂金坩埚中原料充分熔化形成熔体并...