DE2033137A1

DE2033137A1 - Glaslasermaterialien. Anrrr Asahi Glass Co. Ltd., Tokio

Info

Publication number: DE2033137A1
Application number: DE19702033137
Authority: DE
Inventors: Masahiko. Yokohama. Kanagawa Ishiyama. (Japan) P
Priority date: 1969-07-03
Filing date: 1970-07-03
Publication date: 1971-02-11
Also published as: JPS4822162B1; DE2033137B2; DE2033137C3; GB1262799A; US3677960A

Description

i ^^ys.Gsrhard Lied! 8 München 22 Steinsdorfstr.21-22 Tel.-29-8462

B 4735

GLASS CO., LTD.
No« 1-2, Marunouchi 2-ehome, Chiyoda-ku, Tokyo, JAPAN

Glaslasermaterialien

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Silikatglas, insbesondere zur
Verwendung als Glaslasermaterial, welches ein dreiwertiges Neodymlon als Aktivierungsmittel enthält.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein derartiges Silikatgias, welches bestimmte Bestandteile enthält um die Verschlechterun* gen in der Laserleistung des Glases zu verhindern, welche durch
Solarisation entstehen.

Dr.D/Br.

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Nepdymdotierte Glaslaser stellen bekannter Weise hervorragende Festkörperlaser dar, da diese bei Zimmertemperatur mit einer niedrigen Energieschwelle sogar mit kontinuierlicher Emission betrieben werden können.

Derartige Glaslaser sind billiger als die von Kristallen gebildeten Laser wie beispielsweise die einen Rubin als Wiitekristall verwendenden Laser. Sie weisen weiter den Vorteil auf, daß sie einfach in Form von langen Stäben hergestellt werden können.

Bisher wurden die neodymdotierten Glaslaser als Riesenimpulslaser verwendet, wobei hierbei eine immer höhere Ausgangsenergie gefordert wird. Um eine/Ausgangsenergie zu liefern, wird eine hohe Eingangsenergie benötigt, d.h. man muß den Laser mit einem sehr intensiven Blitzlicht, beispielsweise von einer Xenonblitzlichtlampe, bestrahlen. Ein derartiges intensives Blitzlicht enthält einen großen Anteil an ultravioletter Strahlung.

Ein im Ultravioletten bereits oft belichteter Glaslaserstab erleidet eine Alterungserscheinung, welche als Solarisation bezeichnet wird und zu einer mehr oder weniger starken Bräunung des Stabes führt. Diese Verfärbung des Glasstabes an seinem Rande erhöht notwendigerweise die Energieschwelle für die Eingangsenergie und bewirkt einen Abfall der Aus gangsenergie des Lasers.

Bei der Hersteilung von Glas wurde bisher Antimonoxyd ₂₃ üblicherweise zugegeben, um Blasen in dem Glas zu vermeiden. Man glaubte auch, daß bei Glaslasern diese Verbindung die Solarisation in einem bestimmten Maße verhindern könne. Durchgeführte

4735 . ·

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■-■S.

Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß die Hemmung des Solarisationselfekts durch Sb₀O₀ lediglich im wesentlichen im sichtbaren Bereich des Spektrums stattfindet, daß sie jedoch im Ultravioletten praktisch unwirksam bleibt. Aber auch im sichtbaren Bereich läßt sich eine gewisse Reduktion der Durchlässigkeit des Glases aufgrund der Solarisation nicht ganz vermeiden.

In einem neodymdotierten Glaslaser erfolgt die Hauptabsorption durch das Aktivierungsmittel Nd in der Nachbarschaft von 5800 A Diese hauptsächliche. Absorption wird durch ein Anwachsen der Ab-. sorption im sichtbaren Spektralbereich des Glases selbst verdeckt, was zu dem Ergebnis führt, daß die Wirksamkeit des Lasers nachläßt. Da darüberhinaus ungefähr 40% der für die Erregung von

3+

Nd verwendeten Energie aus Licht gewonnen wird, dessen Wellenlänge kürzer als 4000 Ä ist, muß auch die Solarisation im Ultravioletten verhindert werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neodymdotiertes Glaslasermaterial in Vorschlag zu bringen, bei dem die Laserleistung aufgrund des Solarisationseffektes auch bei wiederholter Emission nicht nachläßt.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch ein Silikatglas, insbesondere zur Verwendung als Glaslasermaterial gelöst, welches ein dreiwertiges Neodymion als Aktivierungsmittel enthält und gekennzeichnet ist durch einen Gehalt einer einen Gesamtanteil von 20 Gew.% nicht übersteigenden Mischung aus 0,5 - 10 Gew.% Sb₃O₃ und wenigstens einem Oxyd aus einer Gruppe von 4 - 15 Gew.% TiO„, 0,2 15 Gew.% MoO₃, 0,2 - 15 Gew.% Nb₂O₅, 0,2- 15 Gew.% WO₃,

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009887/1823 ' bad original '..'■■

O, 2 - 15 Gew. -% Bi₀O. und 0,2 - 15 Gew. -% Ta₀O,.

Ci O Ci O

Auf diese Weise erhält man ein neodym-dotiertes Material für Glaslaser auf der Basis eines Silikatglases, dessen Bestandteile die Solarisation im ultravioletten und sichtbaren Bereich des Spektrums verhindern. Weitere Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und anhand der beiliegenden Zeichnung ersichtlich. Darin zeigen:

Fig. 1 mit 12 Kurven spektraler Durchlässigkeit vor und nach der

Bestrahlung von 12 Glasplattenmustern gemäß der Tabelle 1 von Beispiel 1, welche von einer Xenonblitzlichtlampe belichtet wurden;

Fig. 13 mit 16 Schaubilder, in denen die Ausgangsenergien gegen die

Eingangsenergien vor und nach der Emission von aus verschiedenen Glasproben gefertigten Glaslasern aufgetragen sind.

Als Ausgangsglas für neodym-dotiertesGlaslasermaterial wird Silikatglas verwendet. Insbesondere verwendet man Natronkalkglas (Na₀O-CaO-SiO₀),

Δ Δ

Barium 4vro η glas (K₀O-BaO-SiO₀) oder, .wenn ein einwertiges Metalloxyd, ein zweiwertiges Metalloxyd und ein dreiwertiges Metalloxyd als R₀O, RO und RoOo jeweils bezeichnet sind, Silikatgläser, welche allgemein mit den Formeln R₀O-RO-SiO₀ OdCrR₀O-RO-R₀O₀-SiO₀ bezeichnet wer-

Δ Δ Δ Δ ο Δ

den können. Bei der Zusammensetzung des Ausgangsglases kann R₀O

Ci

durch die Verbindungen Li₀O, Na₀O und/oder durch K₀O, sowie RO durch

Δ Δ Δ

die Verbindungen CaO, MgO, BaO und/oder SrO, sowie R₀O₉ durch die

Δ ο

Verbindungen Al₀O- und/oder B₀O- dargestellt werden.

Ct O et ο

4735-Ft

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Die Menge des zur Dotierung verwendeten Neodyms als Aktivierungsmittel beträgt bezogen auf das Ausgangsglas zwischen 0,25 und 8 Gew. -% des Nd₂O wobei die optimalen Werte zwischen 2 und 6 Gew. -% im Hinblick auf die gleichen Bezugsgrößen betragen.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die bevorzugten und
besten Bereiche für die Zusammensetzung des Materials für

einen Glaslaser gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die angegebenen Werte Gew. -% sind. . -

Komponenten	Bevorzugter Bereich	Optimaler Bereich
SiO₂	50-75	55 - 70
R₂O(Li₂O, Na₂O,	K₂O) 5 -40	10-30
RO(CaO, MgO, BaO, SrO)	0-25	5-20
^A12°3	0-10	0-5
^B2°3	0-10	0-5
Nd₀O₀	0,25-8	2-6

Wenn der Gehalt an SiO₀ in dem Glas mehr als 75 Gew. -% beträgt, wird

die Viskosität des Glases für ein wirkungsvolles Schmelzen zu hoch. Liegt |

hingegen der Gehalt an SiO₀ unterhalb von 50 Gew. -%, so wird hierdurch das Glas in seiner chemischen Beständigkeit und seiner Fluoreszenzintensität vermindert und die Laserleistung wird aufgrund der verringerten Lebensdauer für die Fluoreszenz vermindert.

Wenn der Anteil von R₀O über 40 Gew. -% beträgt, weist das Glas eine
ungenügende chemische Beständigkeit auf und wird anfällig gegen ein Ent-

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glasen. Wenn der Gehalt an R₀O im Glas weniger als 5 Gew. -% beträgt, wächst die Viskosität der Glasschmelze an und die Lebensdauer bezüglich der Fluoreszenz im Glas wird verringert.

Die Anwesenheit von RO bewirkt sowohl eine Verbesserung in der chemi-

isjtik/ sehen Beständigkeit sowie in der Schmelzcharakter aes Glases, sie führt jedoch dazu, daß es zu einem raschen Entglasen kommt, wenn der Anteil von RO mehr als 25 Gew. -% beträgt. Die Fluoreszenzintensität und die Lebensdauer bezüglich der Fluoreszenz des Glases werden unter derartigen Bedingungen ebenfalls verringert. .

Das Al₀O oder B₀O₀ stellt einen wünschenswerten Zusatz dar, der je- Δ ο Δ ο

doch für keine der beiden Substanzen mehr als 10 Gew. -% betragen sollte, da andernfalls die Lebensdauer für die Fluoreszenz des Glases ver ringert wird. . ' .

Um nun gemäß der vorliegenden Erfindung die Solarisation des Gläslasermateriales mit der oben beschriebenen Zusammensetzung zu verhindern, wird Sb₀O₀ und wenigstens ein Oxyd aus einer Gruppe von TiO₀, MoO₀,

Δ ο Δ ο

Nb₀O-., WO₀, Bi₀O und Ta₀O₁. zugegeben, wobei der Gesamtanteil die-

Δ Ό ο Δ ο Δ O

ser Mischung 20 Gew. -% des Gesamtglases nicht überschreiten sollte. Durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß die letztgenannte Gruppe, der Oxyde für die Absorption von ultravioletten Strahlen mit relativen langen Wellenlängen geeignet sind, während Sb₀O₀ dies nicht ist. Dieser

Δ ο

Umstand wird durch Messungen der spektralen Durchlässigkeit von Glasproben bestärkt, welche diese Oxyde enthalten. So liegt beispielsweise bei einer Spektraldurchlässigkeitskurv.e einer 3 Millimeter dicken Glasplatte, welche 1 Gew. -% von Sb₀O₉ enthält, die Grenzwellenlänge der Absorption, d.h. die Wellenlänge, unter der kein Licht mehr durchge-

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lassen wird, 290 mμ , Bei den Glasproben, welche 5 Gew.-% von TiO₂ oder 5 Gew. -% von MoO enthalten, betrag Wellenlänge der Absorption 319 ΐημ bzw. 336 πιμ

TiO₀ oder 5 Gew. -% von MoO- enthalten, beträgt dagegen diese Grenz-

Bei der Anregung mittels Belichtung durch einen von einer Xenonblitzlichtlampe erzeugten Blitz absorbieren die Glaslaser, welche irgendwelche der Oxyde von Ti, Mo, Nb, W, Bi und Ta enthalten, Licht von relativ großen Wellenlängen und verhindern die Bildung von Farbzentren in dem Glas. Bei steigender"Eingangsenergie wächst jedoch nicht nur die von einer Lichtquelle, beispielsweise der Xenonblitzlichtlampe, erzeugte ultraviolette Energie, es wird vielmehr die gesamte Strahlung in Richtung auf kürzere Wellenlängen verschoben. Durch diesen starken Belichtungsanstieg im Ultravioletten wächst die Solärisation des Glaslasers ganz erheblich an. Insbesondere die wiederholte Aussendung von Laserlicht mit einer hohen Eingangs energie führt unvermeidlich zu einer Verminderung der Austrittsenergie des Lasers.

Aber .auch die konventionellen Glaslaser, welche lediglich die Oxyde von Sb enthalten, werden von der Solarisation bei der Belichtung mit einer Strahlung, deren Wellenlänge größer ist als die oben erwähnte Absorptionsgrenze, beeinträchtigt. Wenn daher der Glaslaser durch eine Xenonblitzlichtlampe erregt wird, kommt es leicht zu einer Verschlechterung desselben. Es wurde jedoch gefunden, daß bei Verwendung des Oxydes von Sb in einem Glas mit einem der Oxyde von Ti, Mo, Nb, W, Bi und Ta gemäß der vorliegenden Erfindung der entstehende Glaslaser völlig oder nahezu völlig frei von Solarisation bei extrem hohen Eintrittsenergien ist.

Die Anwesenheit der beiden Oxyde führt demnach zu einem synergistischen

Effekt. ' . -

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Die in ein Glas zur Verhinderung der Solarisation bei Glaslasern eingefügten Oxyde sollen im folgenden allgemein als "Solarisationshemmer" bezeichnet werden.

Die Bereiche, innerhalb derer die Solarisationshemmer verwendet wer-V den können und die bevorzugten Verwendungsbereiche," wenn diese Ver- if Wendung einzeln und unabhängig erfolgt, "sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich. Die angegebenen Werte stellen hierbei den Anteil an Gew. -% dar.

Solarisationshemmer Möglicher Anwendungsbereich

Sb₉O„ 0,5-10

Δ O

TiO₀ 4 - 15

MoO 0, 2 - 15

Nb₀O. 0, 2 - 15

Δ D

WO„ 0, 2 - 15

Bi₂O₃ 0,2-15

Ta₀O. 0,2-15

Bevorzugter Anwen dungsbereich	5-2
o,	- 10
4	5-10
o,	5 τ 10
o,	- 10
1	- 5 '
1	- 10
1

Für die Verwendung der Solarisationshemmer ist nur insofern eine untere Grenze angegeben, als die Wirkung derselben erst dann eintritt, wenn diese in einem Betrag verwendet werden, der über den angegebenen Grenzen liegt. Die oberen Grenzen sind insofern angegeben, als bei einer Anwendung in stärkeren Mengen die Herstellung eines homogenen Glases schwierig

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- 9 -..■·■

wird und die Fluor eszenzintesität des fertigen Produktes zu gering wird, um eine befriedigende Laserleistung zu erhalten. Aus den obengenannten Gründen ist für die gemeinsame Verwendung der obengenannten Solarisationshemmer eine Grenze von 20 Gew. -%, bezogen auf die. Gesamtmenge des Glases, angegeben, wobei bevorzugterweise der Wert von 10 Gew.-% nicht überschritten wird.

In diesem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, daß die im folgenden aufgeführten Bestandteile in einem Ausgangsglas für die Herstellung eines Glaslasers gemäß der vorliegenden Erfindung^^rcraPenthalten sein sollen. Sosollen As₀O₀, Pr₀O₀, PbO, Ag₀O, Yb₀O₀, S und I zusammen-

Ct O Ct Q Ct Ct O

genommen in keinem größeren Anteil als 1 Gew.-% vorliegen, da sie die Solarisation des Glases beschleunigen. Die Konzentration der Komponenten, welche Absorptionen bei der Emissionswellenlänge (1,06 μ) des neodym-dotierten Glaslasers hervorrufen, wie beispielsweise CuO, FeO, .Sm₀O₀, V₀Op., UQ₀USW., sollen einen Betrag von ungefähr 0,1 Gew. -% nicht überschreiten. Auch die Konzentration von Stoffen, welche intensive Absorption im sichtbaren Bereich des Spektrums erzeugen, wie beispielsweise Cr₃O₃, Co₀O₃, Ni₂O₃ und MnO«,sollten nur unterhalb von 0,1 Gew. -% gehalten werden, da sie das Aktivierungsmittel äes=4aia£i%s@¥&==a%s Nd ⁺ des Glaslasers abdecken und dessen Erregung stören. ■

Die folgenden speziellen Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne daß sie jedoch als Einschränkung derselben zu verstehen sind. ·

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- ίο -

Beispiel 1

Es wurden 12 Glasproben, wie aus der Tabelle 1 ersichtlich, hergestellt. Als Ausgangsglas wurde für alle die Proben Natronkalkglas verwendet, wobei jedoch die Molverhältnisse von Na₂O, CaO und SiO₂ für die Probe 1 1:1:7, dagegen für die Proben 2 mit 12 1:2: 5

betrugen.

Die Herstellung der Glasproben erfolgte folgendermaßen: Eire Mischung von geeigneten Reaktionsmitteln als Ausgangsstoffe wurde in einen Platinschmelztiegel bei 145O⁰C 4 Stunden lang erwärmt, so daß eine Schmelze entstand. Durch Umrühren mit einem Platinrührer wurde die Schmelze homogenisiert und anschließend auf eine Platte ausgegossen. Die erhaltene Glasplatte wurde geglüht und geglättet, so daß sie im Endzustand eine Größe von 12 χ 10 χ 3 Millimetern aufwies.

Diese Glassplatten wurden mit Wasser gekühlt und wiederholt vonäner spiralenförmigen Xenonblitzlichtlampe mit Lichtblitzen belichtet. Die Energie der Xenonblitzlichtlampe wurde von einer Kondensatoren enthaltenden Spannungsquelle geliefert. Bei dem vorgenommenen Test betrug die Kapazität der Spannungsquelle konstant ΙΟΟμ F. Auch die Spannung wurde konstant, bei 5 KV gehalten. Es wurde an die Lampe 1250 joules abgegeben. Jede'der Proben wurde 100 bis 1600 χ in Abständen

von 12 bis 15 Sekunden belichtet.

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Tabelle

Komponenten	1	8	2	3	Zusammensetzung des	6	4	6	5	Glases (Gew. -%)	2	6	9	7	5	8 9 10	5,0	5,0	11	12
Komponenten des Ausgangsglases SiO	'77,	5	63,6	63,		1	63,	1	60,	Proben-Nr.	4	62,	0	61,	,1	62,9 62,9 62,9		62,9	62, 9
Na₉O Ci	11,	7	13,1	13,		3	13,	3	12		,4	13,	1	12	8	13,0 13,0 13,0		13,0	13,0
CaO	6,	O	15,3	15,	,0	15,	0	14	o	15₃	0	14	0	15,1 15,1 15,1		15,1	15,1
Aktivierungsmittel Nd₀O *Ci O*	3,	O	3,0	3		3,		3		3₃	0	3	pO	3,0 3,0 3,0		3,0	3, 0
Solarisationshemmer Sb₉O₃	1,								o	I₃	,0	3	,0	1,0 1,0 1,0	ι,ο	1,0
TiO₂			5,0		,0			5,		5		5
MoO₃				5					,0					5,0
Nb₉O.							,0	5							Ό Ck>
WO₃						5									Oi *i πΛ*
^Bi2°3														5,0	WM <3
^Ta2°5													5,0

Die folgende Tabelle zeigt die Anzahl der Belichtungen, die an jeder der einzelnen Platten erfolgte.

Proben- Nummer	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Anz.d. Belich tungen	1600	1600	1600	1600	100	100	1600	1600	1600	1600	1600	1600

Nach der Belichtung wurden die spektralen Durchlässigkeiten der Proben bei einer optischen Weglänge von 3 Millimetern mit einem Spektrometer gemessen, um den Umfang der durch die Belichtung bewirkten Solarisation festzustellen.

Die Figuren 1 mit 12 zeigen die Kurven der spektralen Durchlässigkeit der entsprechenden Probenglasplatten bei Wellenlängen von 340 bis 700 ηΐμ . Die Nummern der Figuren entsprechen den Nummern der einzelnen Proben. Die ausgezogenen und die gestrichelten Kurven stellen die spektralen Durchlässigkeiten jeder Probe vor und nach der Belichtung dar. In den Fällen, in welchen die durchgezogene Linie mit der gestrichelten Linie übereinstimmt, d.h. in denen kein Unterschied in der Transmission vor und nach der Belichtung besteht, ist lediglich die ausgezogene Linie dargestellt.

Das Glas der Probe Nr. 1 enthält Sb₃O₃ als einzigen Solarisationshemmer, während die Glasproben 2, 3, 4 und 5 TiO₀, MoO„, WO„ und TiO₀ + Nb₀O,-

di ο ο u Δ Ό

jeweils enthalten. Wie aus den entsprechenden Figuren 1 mit 5 hervorgeht, tritt in diesen Fällen eine beachtliche Verringerung der Durchlässigkeit aufgrund der Solarisation nach der Belichtung auf.

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-13 - .■.■■ V Λ/"--" ■,■■'

Die Proben mit den Nummern 6 mit 12 enthalten im Gegensatz zu den obengenannten sowohl SbnOg und eine der Verbindungen TiO₂, MoO₃, Nb₀O , WO₀, Bi₀O, Ta₀Op. sowie eine Mischung derselben. Aus den Figuren 6 mit 12 wird ersichtlich, daß in diesen Fällen gar keine Verringerungen oder lediglich vernachlässigbare Verringerungen in der Durchlässigkeit nach der Belichtung auftreten. Es sollte besonders erwähnt werden, daß die Glasproben, welche Sb₀O_ und TiO₀ als Solari-

■ Δ ο Ci

sationshemmer enthalten, sowie die Gläser, die Sb₀O„ und MoO „. enthalten (Proben Nr. 6, 7 und 8), praktisch gar keine Verringerungen in der Durchlässigkeit aufgrund der Solarisation zeigen.

Beispiel 2

Von den Glasproben 1, 2, 6 und 7 (Tabelle 1) wurden Glasstäbe mit 100 mm Länge und 6,5 Millimeter Durchmesser hergestellt. Beide Enden von jedem dieser Glasstäbe wurden mit einer sehr geringen Toleranz poliert. Die Glasstäbe wurden mit Reflektoren versehen, welche ein Reflektionsvermögen von 100 % und 50 % aufwiesen, wie getrennt von beiden Enden angebracht,und zwischen zwei gerade zylindrische Xenonblitzlichter angeordnet.

Zwischen den Stäben und den Blitzlichtlampen wurde Kühlwasser hindurchgeleitet. Die Laserstäbe wurden mit Eintrittsenergien von ungefähr joules bis 1500 joules in zeitlichen Abständen von 10 bis 15 see angeregt, wobei zwischen 50 und 300 wiederholte Emissionen induziert wurden. Vor und nach diesen wiederholten Laseremissionen wurden die Ausgangsenergien gemessen, um die mögliche aufgrund der Solarisation auftretende Verschlechterung in der Laserleistung festzustellen. ■

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Die Figuren 13, 14, 15 und 16 zeigen die Kurven der Ausgangsenergien, der aus den Proben 1, 2, 6 und 8 gefertigten Glaslaser. Hierbei ist die Eingangs energie (d.h. die Energie, die der Xenonblitzlichtlampe zugeführt ist) auf der horizontalen Achse und die Ausgangsenergie auf der vertikalen Achse aufgetragen.

In jedem Falle ist die Ausgangs energie nach einer fünfzigfachen Wiederholung der Emissionen des Lasers durch kleine schwarze Dreiecke dargestellt. Die Ausgangsenergie nach 100 Emissionen des Lasers wird von kleinen weißen Kreisen bezeichnet. Die Ausgangsenergie nach 300 Laseremissionen wird schließlich durch weiße kleine Dreiecke dargestellt. Da die Ausgangs energie bei den Proben 6 und 8 (siehe Fig. 15 und 16) nicht verringert wurde, sind in diesen Fällen lediglich die Ausgangs energien vor der Emission und nach einer dreihundertmaligen Emission aufgetragen.

Der aus der Probe 1 gefertigte Glaslaser, der nur 1 Gewichts-% von Sb₀O₀ enthielt, wies eine erhebliche Reduktion in der Ausgangsenergie nach den wiederholten Emissionen auf.

So wurde beispielsweise festgestellt, daß bei einer Eingangsenergie von 1500 joules die Ausgangs energie um ungefähr 50 % nach einer 300maligen Emission abfiel, wie aus Fig. 13 ersichtlich ist.

Der aus der Probe Nr. 2 gefertigte Glaslaser, der lediglich 5 Gew. -% von TiO enthielt, zeigte bei einer Eingangsenergie von ungefähr 1200

joules nach einer dreihundertmaligen Emission einen Abfall der Ausgangsenergie um ungefähr 30 %, wie aus Fig. 14 ersichtlich ist.

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Aus obiger Darstellung ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß hergestellten Glaslaser keinen Abfall in der Ausgangsenergie, auch nach 50 bis 300maIiger Emission gemäß Fig. 15 und 16 zeigen.

Beispiel 3

Es wurden Glasschmelzen der in Tabelle 2 ersichtlichen Zusammensetzung hergestellt und aus diesen Stäbe gemäß dem in Beispiel 2 dargestellten Verfahren gefertigt.

Diese Stäbe wurden gemäß der ebenfalls anhand von Beispiel 2 dargestellten Verfahren getestet. .

Die Ergebnisse zeigen, daß nach einer wiederholten Emission bei diesen Glaslasern praktisch keine Verschlechterungen aufgrund der Solarisation

auftreten.

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Tabelle 2

Komponenten	13	14	Zusammensetzung der	16 17	Gläser	0	(Gew. -%)	20	21	8	nc ία	ι	0	23	24	0	25	8
	64,3	68,1	15	52,1 55, 5	18		19	61,7 '	61,7		70,		56,0	56,		61,7	0
SiO₉ Lt	4,3	4,9	61,5		53,3	7	61,7			,5
^B2°2			3,9					4,5	4,5								0
^A12°3							4,5					Λ				12,5	0
Li₂O	8,1	8,6				0		11,8	12,	o	5	,5			ο
Na₂O	11,7	11,	7,7	22,2 20,6		o	11,8				16		32,5	27.
^K2°			2 11,4		21,			12	0
MgO			' 2,5	11,6 8,7			9,0				0				17,
CaO	2,6				7,	12,5			ι,				5	2,
BaO		2,7						2,		0	1,5	I₃	0
	3,0	3,0		2,5 2,5			2,0		2,	0	5,0	3,	0	2,
^Nd2°3	1,0	1,0	2,0	2,0 ' 0,7	2,	2,5	8,0	I₃	ι,		2,0			ι,
^Sb2°3		1,0	1	2,0

O O (O

Komponenten	13	14	15	16	Zusammensetzung	1,0	der Gläser	(Gew.	O/ ¹ ~ /O	)	5	23	5	24	0	25	5
					17 18 19		20	21	22		,5			10,
TiO₂		0,5			5,0	11,0							5		5
MoO₃	5,0												1,		1,
^m2%							5,0			1,
wo₃			10,0				1,				1,
^Bi2°3				9,6	3,0	0,5	2	1,
^Ta2°5

Claims

Patentansprüche

f l.ySilikatglas, insbesondere zur Verwendung als Glaslasermaterial, welches ein dreiwertiges Neodymion als Aktivierungsmittel enthält, gekennzeichnet durch einen Gehalt einer einen Gesamtanteil von 20 Gew. - % nicht übersteigenden Mischung aus 0, 5 bis 10 Gew. -% Sb₃O₃ und wenigstens einem Oxyd aus einer Gruppe von 4 bis 15 Gew. -% TiOp, 0, 2 bis 15 Gew. -% MoO„, 0,2 bis 15 Gew. -% Nb₀O-, 0,2 bis 15 Gew. -% WO₀, 0,2 bis 15 Gew. -% Bi₀O₀ und 0,2 bis 15 Gew. -% von Ta_oO_K.

Δ Ο Δ ο
2. Silikatglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Mischung aus 0, 5 bis 2 Gew. -% Sb₀O₀ und wenigstens einem Oxyd aus

Δ ο

einer Gruppe von 4 bis 10 Gew. -% TiO₀ und 0, 5 bis 10 Gew. -% von MoO_Q enthält.
3. Silikatglas, insbesondere zur Verwendung als Lasermaterial, welches mit einem dreiwertigen Neodymion als Aktivierungsmittel dotiert ist, gekennzeichnet durch eine hauptsächliche Zusammensetzung aus

50 bis 75 Gew. -% SiO₂, aus 4 bis 40 Gew. -% von wenigstens einem ;

Oxyd aus der Gruppe von Li₀O, Na₀O und K₀O, aus 0 bis 25 Gew. -% von

Z Δ Δ

wenigstens einem Oxyd aus der Gruppe von CaO, MgO, BaO und SrO, aus 0 bis 10 Gew. -% von Al₀O₀, aus 0 bis 10 Gew. -% von B₀O₀, aus

et ο Δ ο

0,25 bis 8 Gew. -% von Nd₀O₀, aus 0,5 bis 10 Gew. -% von Sb₀O und aus

Δ · ο Δ ο

wenigstens einem Oxyd aus der Gruppe von 4 bis 15 Gew. -% von TiO₀, 0, 2 bis 15 Gew. -% von MoO₀, 0,2 bis 15 Gew. -% von Nb₀O-, 0, 2 bis

ο Δ \)

15 Gew. -% von WO₀, 0,2 bis 15 Gew. -% von Bi₀O₀ und 0,2 bis 15 Gew. -%

ο Δ ο

von Ta₀Op., wobei der Gesamtanteil von Sb₀O₀ und der zuletzt genannten

Δ D . Δ ο ■

Gruppe der Oxyde nicht mehr als 20 Gew. -% des gesamten Glases ausmacht.

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