DE1764929B2 - Nd hoch 3+ dotiertes Laserglas - Google Patents

Description

erfindungsgemäßen Medien gewonnenen Glaslaser insbesondere dort geeignet, wo die Lasergläser hohen Energien ausgesetzt sind.

Beispiel 1

Eine Schmelze hoher optischer Qualität wurde durch Vermischen der Rohmaterialien und Erschmelzen des Gemisches hergestellt. Die Schmelze hatte folgende Zusammensetzung:

Bestandteil Gewichtsprozent

SiOo 77,16

ALO₃ 4.68

Li.,0 15,07

Nd₂O₃ 3,09

Aus der Schmelze wurden Stäbe mit einem Durchmesser von 1 ?7 cm und einer Länge von 10,16 cm hergestellt, und die Enden wurden auf genaue Toleranz poliert. Bei der Prüfung zeigte der so gewonnene Laser eine deutliche Verminderung der Neigung zur Solarisation.

Beispiel 2 Bestandteil Gewichtsprozent

SiO, 56,32

Al₂O₃ 35,99

Li.,0 5,68

Nd₂O₃ 2,00

Es wurde aus den Rohmaterialien eine Schmelze hergestellt, die die vorstehend aufgezeigte theoretische Zusammensetzung hatte. Diese Schmelze wies eine hohe optische Qualität auf. Es wurden wie im Bei- Z spiel 1 beschrieben Stäbe daraus gefertigt und geprüft und für gut befunden.

Beispiel 3
Bestandteil Gewichtsprozent

SiO., 45,39

AUO₃ 34,23

Lü'o 17,55

Nd₂O₃ 2,82

Die Rohmaterialien wurden zur einer Schmelze mit der vorstehend angegebenen theoretischen Zusammensetzung erschmolzen. Aus der Schmelze wurden Prüfkörper einer Größe von etwa 7,62 ■ 1,47 cm Dicke

hergestellt. Die Prüfkörper wurden auf Solarisation geprüft, und es wurde gefunden, daß diese sehr schwach war.

Die aus den erfindungsgemäßen Glasmedien hergestellten Laser zeigen, verglichen mit einem bekannten

Glaslaserstab, ein; stark verminderte oder vollständig fehlende Solarisation; sie neigen nicht dazu, unter der Einwirkung hoher Lichtintensität dunkel zu werden und zeigen dementsprechend keinen bzw. nur einen sehr geringen Abfall der Wirksamkeit.

Claims (1)

irreversibler Vorgang, der zunächst zu einer erheo- ,- , Schwächung der Wirksamkeit des Lasers und Patentansprüche: Seßlich dazu führt, daß der Glaslaser vollständig

1. Nd^-dotiertes Laserglas, das aus einem _ ^un"^ _{die Auf be zugrunde}, _vcr. Lithium-Aluminium-Silikat besteht gekenn- ₃ __er trhnd" _{β β scnaf}f_en, die nur sehr geringe zeichnet durch e.nen Gehalt von 43 bis hesse rte La^er^ _einc dementsprechend wcsent-SO Gewichtsprozent SiO₂, 4 bis 40 Gew.chtspro- Sofcmatu»^aufwe en^ P^ .^^^ zent Al₂O₃, 5,5 bis 20 Gewichtsprozent LuO, ^h ^^r?"^se™J^_wecke besonders geeignet sind, bei 1 bis 8 Gewichtsprozent Nd₂O₃, 0 bis 5 Gewichts- fur solche^insatzz veeU b _β .^ ^ prozent eines der Oxide ZrO,. TiO₂ oder Ce₂O,, io denen die Ld^idsei

O bis 1 Gewichtsprozent anderer Bestandteile ^sini[· , _{b ird} „_{e!öst m}j_t einem mit Neodym

außer Fe und weniger als 100 ppm Fe₂O,,. Γ T Sr'h der%in«angs beschriebenen Art,

2. Laserglas nach Anspruch 1, gekennzeichnet do ,er«' La*^' ^d«_e ^e^zeichnet ist durch einen durch einen Gehalt von 45 bis 80 Gewichtsprozent das c fi. dun s_?en a,_{5 ent sio 4 bjs} SiO.,, 4.6 bis 36 Gewichtsprozent Al₂O₃, χ6 dis 15 Gehalt ;on 4. D. ο η 20 Gevichtspro-18 Gewichtsprozent Li₂O und 1 bis 4 Gewichts- ·ί» Ge«-.cht,p.. ,'2_e^_prozent Nd-O₁. O bis 5 Ge-

^PTTas^2'nach Anspruch l. dadurch gc.enn- ^^f^^^S^^u^

zeichnet, daß es im wesentlichen aus den nach- O bis 1 Gew '^»P™^"^l _Q

stehend aufgeführten Bestandteilen in den an- ₃o ™*"™&^T™^Xgsgemäße stimulierbare Glasgegebenen Mengen besteht: medium einzusetzende Menge an der Dotierungssub-Bestandteil Gewichtsprozent stanz Neodymoxid ist nicht sehr kritisch; sie wird Jo 7716 innerhalb des zuvor angegebenen Bereiches im a11-

J₁ ⁰A 4 68 ,5 gemeinen zwisch,n etwa 1 bis 4«_;„ bezogen auf die

f ²°³ is 07 Gesamtzusammensetzung, vorgesehen. Die bcwr-

^f_n 3 09 zugte Menge an Al₂O₃ betragt 4,6 bis 36 Gew,chts-

^Nd*-°3 ' prozent und die bevorzugte Menge an L.₂O hegt

4. Laserglas nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ™hen eUva 5 6 u„_d^₈ G^chtspi.zent^ ^

zeichnet, daß es im wesentlichen aus den nach- 30 ^ur Herste^un α β _{Rohmaterialien}

stehend aufgeführten Bestandteilen m den an- med« ^ ^_{n eingesetzt werd}en, als Oxide,

gegibenen Mengen besteht: carboSate u 5-1 Die Schmelze wird durch Mischen

Bestandteil Gewichtsprozent der Komponenten miteinander und Dispergieren des

to 56 32 35 Neodymoxids darin hergestellt Kleinere Mengen

I¹Pa 35 99 anderer Bestandteile können ebenfalls in der Schmelze

f ²O³ 5 68 anwesend seil, vorausgesetzt, daß ihre Gegenwart

NA₀ 200 keinen nachteiligen Einfluß auf die fertige Zusammen-

^Nd2lj3 ' setzung oder die gewünschten Endeigenschaften hat.

5. Laserglas nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 40 So ist z. B. wichtig ^tjJ^S^ So'eTn zeichnet, daß es im wesentlichen aus den nach- laserglas sehr niedrig gthal en ^ j^ ^» jm stehend aufgeführten Bestandtei.en in den an- AJjp^JJ das ^LaserweHen^nge^ei gegebenen Mengen besteht: 1,06^ ιΛμλ ^ ^ _ßere._ch ^ ^ ^ _χ ^

Bestandteil Gewichtsprozent 45 Fe₂O₃. Allgemein ist die obere Grenze mit etwa

SiO 45,39 100 ppm Fe₂O₃ erreicht. ,.,.,.. _x.

Ι,Λ 34 S3 Verschiedene andere Bestandteile in kleinen Mengen

f ²H³ 1755 können in den erfindungsgemäßen Glasmedien an-

Nd ο 282 wesend sein. So können kleine Mengen Na₂O oder

™^Ü*^U3 50 K C toleriert werden, obgleich die Widerstands-

6. Laserglas nach Anspruch 1 oder 2, gekenn- fähigkeit gegen Solarisation geschwächt wird; aus zeichnet durch einen Gehalt von 0,5 bis 5 Ge- diesem Grund sollten diese Substanzen aut einem Ä^eiS to SSde TiO₂ Oder Ce₂O₃. Minimum gehalten werden, J-J- wjng«

als 1 /o> vorzugsweise zu weniger ais etwa /₂ ue-55 wichtsprozent, vorhanden sein. ,.,.„,.

Die Oxide ZrO₂, TiO₂ und Ce₂O₃, die die Solan-

sation inhibieren, können dem erfindungsgemäßen

Die Erfindung betrifft Nd^-dotiertes Laserglas, das Glasmedium zugesetzt ^werden' jr^²^fJgJ aus einem Lithium-Aluminium-Silikat besteht. in kleinen Mengen anwesend undIwken.sichMiicfc

Mit Neodym dotierte Laserglaser sind z.B. aus 60 störend auf die erwünschten Eigenschaften aus Im »App ied Physics Letters« Band 6, Nr. 3 vom 1. Fe- allgemeinen werden, wenn ein ^™*™?*™<Λ* bruarl965, S. 46 bis 49, bekannt. Als Glasgrund- genannten Oxide die d.e Solar ation inhibieren, ensubstanzen weisen diese bekannten Lasergläser ent- gesetzt werden Mengen von '(· ^b'^s J ^G^«J?P~" weder ein Bariumkronglas oder ein Lithium-Magne- zent, für besondere Zwecke Mengen von 5 Gew.chtssium-Aluminium-Silikatglas auf. Eine nachteilige 65 prozent nicht stören _m;_{t P}-_mpr

Eigenschaft dieser bekannten Lasergläser ist deren Im Betneb wird der Laserkorper z.B. mit einer

folarisaUonstendenz, das ist die Erscheinung eines Blitzlichtlampe bestrahlt^Infolgcί ihrer geringen Sotanallmählichen Verfärbens und Dunkelwerdens, ein sation und verbesserten Wirksamkeit sind die aus den