CN101037802A - 掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途 - Google Patents

掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN101037802A
CN101037802A CN 200610067567 CN200610067567A CN101037802A CN 101037802 A CN101037802 A CN 101037802A CN 200610067567 CN200610067567 CN 200610067567 CN 200610067567 A CN200610067567 A CN 200610067567A CN 101037802 A CN101037802 A CN 101037802A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crystal
laser
barium molybdate
laser crystal
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 200610067567
Other languages
English (en)
Inventor
王国富
赵丹
林州斌
张莉珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
Original Assignee
Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS filed Critical Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
Priority to CN 200610067567 priority Critical patent/CN101037802A/zh
Publication of CN101037802A publication Critical patent/CN101037802A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途，涉及人工晶体领域，特别是涉及一种激光晶体掺钕钼酸钆钡BaGd2(MoO4)4及其制备方法和用途。采用提拉法(Czochralski方法)，在1073℃，以15～40转/分钟的晶体转速，0.5～2毫米/小时的拉速，生长出了高质量、较大尺寸的Nd3+:BaGd2(MoO4)4晶体。该晶体是一种新型的激光晶体，可产生1060nm波长的激光输出。

Description

掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途
技术领域
本发明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。
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1960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，不适宜于用激光二极管(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。钕离子由于具有较好的光谱性能，其吸收带宽且能与AsGaAl半导体激光泵浦源有效耦合，非常适合LD泵浦，因此是使用较为广泛的激活离子。
发明内容
本发明的目的就在于研制一种新的激光晶体Nd3+:BaGd2(MoO4)4，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。
Nd3+:BaGd2(MoO4)4晶体属于单斜晶系，具有C2/c空间群结构。其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.％～15at.％之间，荧光寿命为0.05～0.2ms，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。
Nd3+:BaGd2(MoO4)4晶体是一种同成分熔化的化合物，是采用提拉法生长出的，按化学反应式：BaCO3+Gd2O3+4MoO3＝＝2BaGd2(MoO4)4+CO2的比例进行称样、混合、压片、烧结，而Nd2O3则按所需浓度加入。所用原料为：
  药品名   纯度   厂家
  Nd2O3   99.999％   中科院长春应用化学研究所
  Gd2O3   99.999％   中科院长春应用化学研究所
  BaCO3   99.95％   中国国药集团上海化学试剂公司
  MoO3   99.99％   中国国药集团上海化学试剂公司
其主要生长条件如下：生长是在铂金坩锅中、富氧气氛(如空气等)中进行，晶体生长的参数为生长温度1073℃，提升速度为0.5～2.0毫米/小时，晶体转速15～40转/分钟，生长出了高质量的Nd3+:BaGd2(MoO4)4晶体。
将生长出的Nd3+:BaGd2(MoO4)4晶体，在四圆衍射仪上进行了衍射数据的收集，结构分析表明，其属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数为a＝5.269(4)，b＝12.665(9)，c＝19.410(8)，β＝91.504°，V＝1295.0(6)3，Dc＝5.599g/cm3。
将生长出的Nd3+:BaGd2(MoO4)4晶体进行吸收光谱、荧光光谱及荧光寿命等的分析测试，结果表明：掺2.12at.％Nd3+离子的Nd3+:BaGd2(MoO4)42晶体的主吸收峰在807nm处，其吸收系数为4.29cm-1，半峰宽(FWHM)为5nm，吸收截面3.42×10-20cm2，该晶体在807nm处较大的半峰宽适合于采用AsGaAl半导体激光来泵浦，有利于激光晶体对泵浦光的吸收，提高泵浦效率。另外，其在波长1060nm处有强的荧光发射峰，发射跃迁截面1.93×10-19cm2，荧光寿命为130μs，大的吸收和发射跃迁截面有利于器件输出功率和输出能量的提高。因此，Nd3+:BaGd2(MoO4)4晶体能得到较大功率的激光输出，是一种高转换效率、低成本、高光学质量和有实际应用前景及使用价值的激光晶体。
掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途，Nd3+:BaGd2(MoO4)4晶体可用提拉法生长出质量优良的晶体，生长速度快，具有良好的导热性能，有优良的光学特性，很容易用闪光灯泵浦和LD泵浦获得激光输出，激光输出波长为1060nm，该晶体可作为一种较好的激光晶体。
具体实施方式
将按配比准确称量好的Gd2O3、BaCO3、MoO3和Nd2O3混合研磨均匀，压片后，放入Φ80×80mm3的刚玉坩锅中，在马弗炉中于850℃固相反应24小时；取出后，重新研磨压片再升温至950℃反应24小时。将合成好的以上样品放入Φ50×40mm3的铂金坩锅中，采用提拉法，在空气气氛中，生长温度为1073℃，晶体转速为30转/分钟，拉速为1毫米/小时的情况下，生长出了尺寸为20×15×10mm3的高质量的Nd3+:BaGd2(MoO4)4晶体。经等离子发射光谱分析表明晶体中Nd3+离子含量为2.12at.％。

Claims (4)

1.一种掺钕钼酸钆钡激光晶体，其特征在于：该晶体的分子式为Nd3+:BaGd2(MoO4)4，Nd3+离子掺杂浓度在0.5at.-15at.％之间。属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数为a＝5.269(4)，b＝12.665(9)，c＝19.410(8)，β＝91.504°，V＝1295.0(6)3，Dc＝5.599g/cm3。
2.一种权利要求1的掺钕钼酸钆钡激光晶体的制备方法，其特征在于：该晶体采用提拉法生长。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的提拉法采用Gd2O3、BaCO3、MoO3和Nd2O3为原料，晶体生长的参数为生长温度1073℃，提升速度为0.5～2毫米/小时，晶体转速为15～40转/分钟。
4.一种权利要求1的掺钕钼酸钆钡激光晶体的用途，其特征在于：该晶体用于固体激光器中作为激光工作物质。
CN 200610067567 2006-03-17 2006-03-17 掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途 Pending CN101037802A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200610067567 CN101037802A (zh) 2006-03-17 2006-03-17 掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200610067567 CN101037802A (zh) 2006-03-17 2006-03-17 掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101037802A true CN101037802A (zh) 2007-09-19

Family

ID=38888967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200610067567 Pending CN101037802A (zh) 2006-03-17 2006-03-17 掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101037802A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102191551A (zh) * 2010-03-10 2011-09-21 中国科学院福建物质结构研究所 掺钕钼酸钾钡钆激光晶体及其制备方法和用途
CN101457400B (zh) * 2007-12-11 2012-09-05 中国科学院福建物质结构研究所 掺钕七钼酸四镧钠激光晶体制备方法
CN101588010B (zh) * 2008-05-22 2013-03-20 中国科学院福建物质结构研究所 一类掺杂铒、镱和铈离子的钼酸盐激光晶体及其用途
CN105970293A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 暨南大学 一种以四钼酸钆钡为基质掺杂稀土元素镱钕的激光材料及其制备方法和应用

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101457400B (zh) * 2007-12-11 2012-09-05 中国科学院福建物质结构研究所 掺钕七钼酸四镧钠激光晶体制备方法
CN101588010B (zh) * 2008-05-22 2013-03-20 中国科学院福建物质结构研究所 一类掺杂铒、镱和铈离子的钼酸盐激光晶体及其用途
CN102191551A (zh) * 2010-03-10 2011-09-21 中国科学院福建物质结构研究所 掺钕钼酸钾钡钆激光晶体及其制备方法和用途
CN102191551B (zh) * 2010-03-10 2015-09-16 中国科学院福建物质结构研究所 掺钕钼酸钾钡钆激光晶体及其制备方法和用途
CN105970293A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 暨南大学 一种以四钼酸钆钡为基质掺杂稀土元素镱钕的激光材料及其制备方法和应用
CN105970293B (zh) * 2016-05-20 2018-10-09 暨南大学 一种以四钼酸钆钡为基质掺杂稀土元素镱钕的激光材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1837418A (zh) 掺镱硼酸镧钙激光晶体及其制备方法和用途
CN1916244A (zh) 掺钕钼酸镧锂激光晶体及其制备方法和用途
CN1837421A (zh) 掺钕钼酸钆锂激光晶体及其制备方法和用途
CN101089242B (zh) 掺钕钨酸锂镧钡激光晶体及其制备方法和用途
CN101037804A (zh) 双掺镱铒离子钼酸钆钠激光晶体及其制备方法和用途
CN101037802A (zh) 掺钕钼酸钆钡激光晶体及其制备方法和用途
CN101037797A (zh) 掺铒镱硼酸钆锶激光晶体及其制备方法和用途
CN1916242A (zh) 双掺铒镱硼酸钆钙激光晶体及其制备方法与用途
CN101037796A (zh) 掺钕硼酸氧钙钆镧激光晶体及其制备方法和用途
CN101212122A (zh) 一种掺镱硼酸氧钙钆镧激光晶体及其制备方法和用途
CN101037803A (zh) 掺镱钒酸镧激光晶体及其制备方法和用途
CN1837419B (zh) 掺镱硼酸氧钙钇镧激光晶体及其制备方法和用途
CN101078133A (zh) 掺钕钒酸镧钙激光晶体及其制备方法和用途
CN101676443B (zh) 掺钕钨酸镧铯激光晶体及其制备方法和用途
CN1966780A (zh) 掺钕钼酸钇钠激光晶体及其制备方法和用途
CN101676446B (zh) 掺钕钼酸锂钡镧激光晶体及其制备方法和用途
CN101037805A (zh) 掺铒钼酸钇钠激光晶体及其制备方法和用途
CN101212121A (zh) 掺镱钼酸镧钾激光晶体及其制备方法和用途
CN1966781A (zh) 掺钕钼酸钆钠激光晶体及其制备方法和用途
CN100368603C (zh) 掺钕钨酸镧锂激光晶体及其制备方法
CN101037798A (zh) 双掺铒镱硼酸镧钙激光晶体及其制备方法和用途
CN101063229A (zh) 掺钕铌酸钡锂激光晶体及其制备方法和用途
CN101457400B (zh) 掺钕七钼酸四镧钠激光晶体制备方法
CN101498044B (zh) 掺钕硼钼酸镧激光晶体及其制备方法
CN100469951C (zh) 掺镱硼酸钆锶飞秒激光晶体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070919