RU2579077C1 - Method for local microcrystallisation of oxide glass - Google Patents
Method for local microcrystallisation of oxide glass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2579077C1 RU2579077C1 RU2014153413/03A RU2014153413A RU2579077C1 RU 2579077 C1 RU2579077 C1 RU 2579077C1 RU 2014153413/03 A RU2014153413/03 A RU 2014153413/03A RU 2014153413 A RU2014153413 A RU 2014153413A RU 2579077 C1 RU2579077 C1 RU 2579077C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- laser
- mol
- local
- geo
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптического материаловедения, в частности к способу локальной кристаллизации легированных стекол под действием лазерного излучения. Полученный результат может быть использован для создания активных волноводных каналов и разработки интегральных усилителей и лазеров на их основе.The invention relates to the field of optical material science, in particular to a method for the local crystallization of doped glasses under the influence of laser radiation. The obtained result can be used to create active waveguide channels and develop integrated amplifiers and lasers based on them.
Одним из перспективных направлений использования локальных аморфных и кристаллических структур, полученных в виде протяженных каналов, является разработка на их основе волноводных лазеров. В связи с этим представляется выгодным использование легирующей добавки как для поглощения лазерного излучения при формировании в стекле локальных структур, так и в качестве активатора люминесценции при дальнейшем использовании сформированных лазером структур. При этом формирование канала из нелинейно-оптической кристаллической фазы, в состав которой встроен ион-активатор (например, Nd3+:LaBGeO5), открывает путь для создания интегральных лазеров с самоудвоением частоты. Однако практически всегда концентрация иона-поглотителя лазерного излучения, достаточная для эффективного локального нагрева, оказывается в несколько раз выше концентрации, при которой этот же ион может эффективно использоваться в качестве активатора люминесценции для лазерной генерации.One of the promising areas for using local amorphous and crystalline structures obtained in the form of extended channels is the development of waveguide lasers based on them. In this regard, it seems advantageous to use a dopant for both absorbing laser radiation when local structures are formed in glass and as a luminescence activator for further use of laser-formed structures. The formation of the channel of the nonlinear optical crystal phase, which is embedded in the ion-activator (e.g., Nd 3+: LaBGeO 5), opens the way for the creation of integrated lasers with frequency self-doubling. However, almost always the concentration of the laser radiation absorber, sufficient for effective local heating, is several times higher than the concentration at which the same ion can be effectively used as a luminescence activator for laser generation.
В частности, один из наиболее востребованных в лазерных средах ионов-активаторов Nd3+, который используется как в широко распространенных твердотельных лазерах на основе кристаллов (Nd:ИАГ, Nd:YVO4, и т.д.), так и мощных неодимовых лазерах на основе стекла, в пересчете на оксид неодима Nd2O3 входит в лазерную среду в количестве до 1-3 мол. % в стеклах [1] или 0,5-1 мол. % в кристаллах [2] - при более высоком содержании резко повышается концентрационное тушение люминесценции, которое препятствует использованию люминесцирующего материала для лазерной генерации.In particular, one of the most sought after in the laser media activator ions Nd 3+, which is used as a common solid-state lasers based on the crystal (Nd: YAG, Nd: YVO 4, etc.) and high-power neodymium lasers based on glass, in terms of neodymium oxide, Nd 2 O 3 enters the laser medium in an amount of up to 1-3 mol. % in glasses [1] or 0.5-1 mol. % in crystals [2] - at a higher content, the concentration quenching of luminescence sharply increases, which prevents the use of luminescent material for laser generation.
Известен способ кристаллизации стекол легированных ионами-активаторами люминесценции (Er3+) за счет введения дополнительной поглощающей добавки [3]. Для облучения оксифторидного стекла состава 43SiO2·22Al2O3·5CaO·13NaF·17CaF2·3NiO·0 применялся волоконный лазер на кристалле Yb:YVO4, генерирующий излучение на длине волны 1080 нм со средней мощностью 1,7 Вт. С помощью 20-кратного объектива луч фокусировался на поверхность стекла, и стекло перемещалось относительно лазерного пучка со скоростью 2 мкм/с. В результате у поверхности стекла были сформированы протяженные «линии» шириной 3 мкм и высотой 1 мкм, содержащие нанокристаллы CaF2 размером около 15 нм. Было продемонстрировано усиление люминесценции в этих нанокристаллах по сравнению с исходным однородным стеклом в зеленой (515-570 нм) и красной (640-680 нм) областях спектра за счет миграции ионов эрбия в структуру нанокристаллов. В этом случае для эффективного лазерного нагрева исследователям пришлось ввести большое количество оксида никеля (3 мол. %), спектр поглощения которого включает широкие интенсивные полосы, охватывающие значительную часть видимого и ближнего ИК-диапазона, что негативно отражается на свойствах такого материала, как лазерной среды.Known is a method of crystallization of glasses doped-luminescence activators (Er 3+) by introducing additional absorbent additives [3]. To irradiate oxyfluoride glass with the composition 43SiO 2 · 22Al 2 O 3 · 5CaO · 13NaF · 17CaF 2 · 3NiO · 0, a Yb: YVO 4 fiber laser was used, which generated radiation at a wavelength of 1080 nm with an average power of 1.7 W. Using a 20x objective, the beam was focused on the glass surface, and the glass moved relative to the laser beam at a speed of 2 μm / s. As a result, extended “lines” with a width of 3 μm and a height of 1 μm containing CaF 2 nanocrystals with a size of about 15 nm were formed at the glass surface. An increase in the luminescence in these nanocrystals was shown in comparison with the initial homogeneous glass in the green (515–570 nm) and red (640–680 nm) spectral regions due to the migration of erbium ions into the structure of the nanocrystals. In this case, for efficient laser heating, the researchers had to introduce a large amount of nickel oxide (3 mol%), the absorption spectrum of which includes wide intense bands that cover a significant part of the visible and near infrared ranges, which negatively affects the properties of such a material as a laser medium .
В настоящее время продемонстрирован способ локальной кристаллизации стекол с помощью лазера на парах меди для микрокристаллизации лантаноборогерманатного стекла, допированного Cr2O3 [4]. В заданной локальной области поверхности стекла были выделены нелинейно-оптические микрокристаллы борогерманата лантана, идентифицируемые рентгенографически. Также известна работа [5], в которой описана нанокристаллизация стекла с выделением фазы Sr1-xBaxNb2O6, которая проводилась при использовании непрерывного аргонового лазера, излучающего со средней мощностью от 0,4 до 1,5 Вт. Пучок лазера фокусировался на образце с помощью линзы с фокусным расстоянием 100 мм. Для поглощения лазерного излучения в состав стекла вводилась добавка Nd2O3, по спектрам люминесценции которой было установлено вхождение ионов Nd3+ в структуру нанокристаллов. Однако содержание оксида неодима составляло 5 мол. %, что заметно превышает интервал концентраций, подходящих для лазерной генерации.Currently, a method for local crystallization of glasses using a copper vapor laser for microcrystallization of lanthanum borogermanate glass doped with Cr 2 O 3 has been demonstrated [4]. In a given local region of the glass surface, nonlinear optical microcrystals of lanthanum boro-germanate identified by x-ray were isolated. Also known [5], which discloses a glass phase release nanocrystallization Sr 1-x BaxNb 2 O 6, which is carried out using a continuous argon laser, which emits an average power of 0.4 to 1.5 watts. The laser beam was focused on the sample using a lens with a focal length of 100 mm. To absorb laser radiation, a Nd 2 O 3 additive was introduced into the glass composition, and the incorporation of Nd 3+ ions into the structure of nanocrystals was established from the luminescence spectra of which. However, the content of neodymium oxide was 5 mol. %, which significantly exceeds the range of concentrations suitable for laser generation.
Способ локального формирования массивов микрокристаллов в лантаноборогерманатном стекле, легированном 5 мол. % оксида неодима, при облучении пучком непрерывного титан-сапфирового лазера [5], является наиболее близким к сути данного изобретения и взят за прототип.The method of local formation of microcrystal arrays in lanthanum borogermanate glass doped with 5 mol. % neodymium oxide, when irradiated with a beam of a continuous titanium-sapphire laser [5], is the closest to the essence of this invention and is taken as a prototype.
В прототипе облучение поверхности стекла сфокусированным пучком лазера длиной волны 800 нм проводилось совместно с предварительным нагревом стекла до 455°C. Предварительный нагрев использовался для уменьшения термических напряжений, возникающих в процессе облучения. Локальный нагрев стекла лазерным пучком осуществлялся за счет поглощения излучения ионами Nd+3, возбуждения электронов с основного на уровень 4F5/2 и процессов безызлучательной релаксации. При сканировании поверхности стекла лазерным пучком со средней мощностью 1,1 Вт со скоростью 70 мкм/с авторами были получены протяженные области с микрокристаллами борогерманата лантана-неодима [6].In the prototype, the irradiation of the glass surface with a focused laser beam with a wavelength of 800 nm was carried out together with the preliminary heating of the glass to 455 ° C. Preheating was used to reduce thermal stresses arising during irradiation. Local heating of the glass by a laser beam was carried out due to absorption of radiation by Nd +3 ions, excitation of electrons from the ground to the 4 F 5/2 level, and nonradiative relaxation processes. When scanning the glass surface with a laser beam with an average power of 1.1 W at a speed of 70 μm / s, the authors obtained extended regions with microcrystals of lanthanum-neodymium boro-germanate [6].
Основным недостатком прототипа является то, что предложенный способ не позволяет получить активную лазерную среду кристаллизацией стекла.The main disadvantage of the prototype is that the proposed method does not allow to obtain an active laser medium by crystallization of glass.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности кристаллизации стекла.The task of the invention is to enable crystallization of glass.
Поставленная задача решается способом локальной микрокристаллизации оксидных стекол с поглощающей добавкой Nd2O3 путем перемещения сфокусированного пучка лазера, при этом в состав стекла вводят легирующую добавку Nd2O3 в концентрации от 0,3 до 3% (мол.), а в качестве источника излучения применяют импульсный лазер на парах меди, генерирующий одновременно желтую и зеленую линии с суммарной средней мощностью от 5 до 15 Вт, частотой следования импульсов до 12,8 кГц, и в процессе облучения образец помещают в печь и нагревают до температуры на 10-150°C ниже температуры стеклования выбранных составов стекол в мол. %, а именно La2O3 22-24,7, B2O3 24,5-25,5, GeO2 49,5-50,5, Nd2O3 0,3-3 или Li2O 23,7-25,3, B2O3 24,3-25,8, GeO2 49,2-50,7, Nd2O3 1-3 (сверх) или Li2O 29,8-30,3, Nb2O3 24,7-25,5, SiO2 44,5-45,8, Nd2O3 1,5-3 (сверх).The problem is solved by the method of local microcrystallization of oxide glasses with an absorbing additive Nd 2 O 3 by moving the focused laser beam, while the dopant Nd 2 O 3 is introduced into the glass composition at a concentration of from 0.3 to 3% (mol.), And as a radiation source using a pulsed copper vapor laser, generating both yellow and green lines with a total average power of 5 to 15 W, a pulse repetition rate of up to 12.8 kHz, and during irradiation, the sample is placed in an oven and heated to a temperature of 10-150 ° C neither the glass transition temperature of the selected glass compositions in mol. %, namely La 2 O 3 22-24.7, B 2 O 3 24.5-25.5, GeO 2 49.5-50.5, Nd 2 O 3 0.3-3 or Li 2 O 23 , 7-25.3, B 2 O 3 24.3-25.8, GeO 2 49.2-50.7, Nd 2 O 3 1-3 (over) or Li 2 O 29.8-30.3 , Nb 2 O 3 24.7-25.5, SiO 2 44.5-45.8, Nd 2 O 3 1.5-3 (over).
Спектр поглощения оксидного стекла, допированного оксидом неодима, на примере лантаноборогерманатного стекла, содержащего 3 мол. % Nd2O3 (фиг. 1), показывает, что наиболее сильные полосы поглощения находятся при 512, 525, 583, 741, 747, 804, 876 нм. В этом случае при использовании титан-сапфирового лазера (800 нм) или одной из линий генерации аргонового лазера (514 нм) поглощение лазерной энергии стеклом толщиной 1 мм составит около 85 и 45% соответственно (без учета Френелевского отражения). Одним из лазерных источников достаточной мощности, длина волны генерации которого попадает в оптимальную область поглощения ионов неодима, является лазер на парах меди. Данный лазер излучает на длинах волн 510,6 и 578,2 нм при способности реализации высокой средней мощностей излучения (до 15 Вт), что заметно (для большинства моделей - в несколько раз) выше, чем мощность аргоновых или титан-сапфирового лазеров. Поглощение желтой линии лазера на парах меди лантаноборогерманатным стеклом, содержащим 3 мол. % Nd2O3, достигает 95% на 1 мм толщины.The absorption spectrum of oxide glass doped with neodymium oxide, as exemplified by lanthanum borogermanate glass, containing 3 mol. % Nd 2 O 3 (Fig. 1), shows that the strongest absorption bands are at 512, 525, 583, 741, 747, 804, 876 nm. In this case, when using a titanium-sapphire laser (800 nm) or one of the lines for generating an argon laser (514 nm), the absorption of laser energy by glass with a thickness of 1 mm will be about 85 and 45%, respectively (excluding the Fresnel reflection). One of the laser sources of sufficient power, the generation wavelength of which falls in the optimal absorption region of neodymium ions, is a copper vapor laser. This laser emits at wavelengths of 510.6 and 578.2 nm with the ability to realize high average radiation powers (up to 15 W), which is noticeably (several times) higher than the power of argon or titanium-sapphire lasers. Absorption of the yellow line of a copper vapor laser by lanthanum borogermanate glass containing 3 mol. % Nd 2 O 3, up to 95% for 1 mm thickness.
Для кристаллизации стекол, допированных ионами Nd3+, применялась экспериментальная установка на основе промышленного лазера на парах меди «КУЛОН-10Cu-M», излучающего на длинах волн 510,6 и 578,2 нм при средней мощности до 15 Вт, примерно поровну распределенной между двумя генерируемыми линиями. С помощью оптических элементов - зеркал, диафрагмы и собирающей линзы - в экспериментальной установке осуществляется управление расположением и фокусировка лазерного пучка на поверхность образца. Также экспериментальная установка включает миниатюрную электрическую печь для предварительного нагрева стекла, облегчающего кристаллизацию и снижающего вероятность разрушения стекла в процессе облучения сфокусированным лазерным пучком. Камера электрической печи закрывается крышкой из прозрачного в видимом диапазоне материала, и внутри нее поддерживается заданная температура у поверхности облучаемого стекла. Печь с образцом стекла располагается на двухкоординатной моторизованной платформе, с помощью которой возможно позиционирование в плоскости, перпендикулярной лазерному пучку, по заданной траектории и с постоянной скоростью от 10 до 500 мкм/с.To crystallize glasses doped with Nd 3+ ions, we used an experimental setup based on an industrial copper vapor laser KULON-10Cu-M emitting at wavelengths of 510.6 and 578.2 nm with an average power of up to 15 W, approximately equally distributed between two generated lines. Using optical elements — mirrors, aperture, and a collecting lens — in the experimental setup, the arrangement and focusing of the laser beam on the surface of the sample is controlled. The experimental setup also includes a miniature electric furnace for preheating glass, which facilitates crystallization and reduces the likelihood of glass breaking during irradiation with a focused laser beam. The chamber of the electric furnace is closed by a lid of material that is transparent in the visible range, and inside it a predetermined temperature is maintained at the surface of the irradiated glass. The furnace with a glass sample is located on a two-coordinate motorized platform, with which it is possible to position in a plane perpendicular to the laser beam along a predetermined path and at a constant speed of 10 to 500 μm / s.
Локальная кристаллизация стекол под действием лазерного излучения проводилась при предварительном нагреве стекла до температуры, меньшей температуры стеклования на 10-150°C. Образцы стекла перемещались относительно сфокусированного на их поверхность пучка лазера со скоростью 10-500 мкм/с. Оптическая микроскопия проводилась на поляризационном материаловедческом микроскопе Olympus ВХ51. Спектры комбинационного рассеяния (КР) регистрировались на конфокальном КР-микроспектрометре Интегра-Спектра в диапазоне 50-900 см-1 при возбуждении пучком аргонового лазера на длине волны 488 нм. Рентгенофазовый анализ осуществлялся с помощью рентгеновского дифрактометра D2 Bruker с использованием CuKα - излучения и никелевого фильтра при комнатной температуре в интервале углов 2θ от 10 до 70°.Local crystallization of glasses under the action of laser radiation was carried out by pre-heating the glass to a temperature lower than the glass transition temperature by 10-150 ° C. Glass samples moved relative to a laser beam focused on their surface at a speed of 10-500 μm / s. Optical microscopy was carried out using an Olympus BX51 polarizing materials science microscope. Raman spectra (CD) were recorded on a confocal Raman microspectrometer Integra spectrum in the range 50-900 cm -1 at the excitation beam from an argon laser at a wavelength of 488 nm. X-ray phase analysis was carried out using a D2 Bruker X-ray diffractometer using CuK α radiation and a nickel filter at room temperature in the range of angles 2θ from 10 to 70 °.
Результативность предложенного способа была продемонстрирована на стеклах лантаноборогерманатной, литиевоборогерманатной и литиевоборосиликатной систем, легированных 0,3-3 мол. % ионов неодима, на поверхности которых в результате облучения сфокусированным пучком лазера на парах меди формировались хорошо ограненные нелинейно-оптические микрокристаллы составов LaBGeO5, LiBGeO4 и LiNbO3, соответственно. Поглощение образцов стекол энергии лазерного излучения линейно зависело от содержания легирующей примеси. Таким образом, чем выше содержание ионов Nd3+ в стекле или средняя мощность излучения лазера, тем более высокие скорости сканирования лазерным пучком и локальной микрокристаллизации можно реализовать.The effectiveness of the proposed method was demonstrated on glasses of lanthanum borogermanate, lithium borogermanate and lithium borosilicate systems doped with 0.3-3 mol. % of neodymium ions, on the surface of which, as a result of irradiation with a focused beam of a copper vapor laser, well-faceted nonlinear optical microcrystals of the compositions LaBGeO 5 , LiBGeO 4, and LiNbO 3 , respectively, were formed. The absorption of glass samples of laser energy linearly depended on the content of the dopant. Thus, the higher the Nd 3+ ion content in the glass or the average laser radiation power, the higher the speed of scanning with a laser beam and local microcrystallization can be realized.
Достижение заявляемого технического результата подтверждается следующими примерами.The achievement of the claimed technical result is confirmed by the following examples.
Пример 1Example 1
Стекло состава 22 мол. % La2O3, 25 мол. % B2O3, 50 мол. % GeO2 и добавкой 3 мол. %) Nd2O3 было подогрето до температуры, меньшей температуры стеклования на 60°C (674°C), и облучено с помощью лазера на парах меди при перемещении электрической печи относительно лазерного пучка со скоростью 25 мкм/с. Фокусировка лазерного луча осуществлялась с помощью линзы с фокусным расстоянием 150 мм. Средняя мощность излучения составляла 6,5 Вт, частота следования импульсов 12,8 кГц. На фиг. 1 представлено изображение с оптического микроскопа, доказывающее образование на поверхности стекла по линии сканирования хорошо ограненных микрокристаллов LaBGeO5, проявляющих эффект генерации второй гармоники.Glass composition 22 mol. % La 2 O 3 , 25 mol. % B 2 O 3 , 50 mol. % GeO 2 and additive 3 mol. %) Nd 2 O 3 was heated to a temperature lower than the glass transition temperature by 60 ° C (674 ° C) and irradiated with a copper vapor laser while moving the electric furnace relative to the laser beam at a speed of 25 μm / s. The laser beam was focused using a lens with a focal length of 150 mm. The average radiation power was 6.5 W, the pulse repetition rate of 12.8 kHz. In FIG. Figure 1 shows an image from an optical microscope, which proves the formation of well-faceted LaBGeO 5 microcrystals on the glass surface that show the second-harmonic generation effect.
Пример 2Example 2
Стекло состава 25 мол. % Li20, 25 мол. % B2O3, 50 мол. % GeO2, легированное 3 мол. % Nd2O3 (сверх 100 мол. %), облучалось в камере печи с температурой, меньшей температуры стеклования на 40°C (504°C), пучком лазера на парах меди, сфокусированного линзой с фокусным расстоянием 50 мм. Скорость сканирования лазерным пучком составляла 10 мкм/с, средняя мощность излучения 5,5 Вт, частота следования импульсов 12,8 кГц. Рентгенограмма, снятая с поверхности облученного образца (фиг. 2б) и сопоставленная со штрих-рентгенограммой кристалла LiBGeO4 (фиг. 2а), подтверждает выпадение под действием лазерного излучения нелинейно-оптических кристаллов борогерманата лития, так как на полученной рентгенограмме облученной лазером области присутствуют пики, характерные для кристалла LiBGeO4.Glass composition 25 mol. % Li20, 25 mol. % B 2 O 3 , 50 mol. % GeO 2 doped with 3 mol. % Nd 2 O 3 (in excess of 100 mol.%), Was irradiated in a chamber furnace at a temperature lower than the glass transition temperature of 40 ° C (504 ° C), a beam of copper vapor laser, focused by a lens with a focal length of 50 mm. The laser beam scanning speed was 10 μm / s, the average radiation power was 5.5 W, and the pulse repetition rate was 12.8 kHz. The X-ray diffraction pattern taken from the surface of the irradiated sample (Fig. 2b) and compared with the X-ray diffraction pattern of the LiBGeO 4 crystal (Fig. 2a) confirms the precipitation of non-linear optical lithium boro-germanate crystals under the action of laser radiation, since peaks are present on the X-ray diffraction pattern of the laser-irradiated region characteristic for LiBGeO 4 crystal.
Пример 3Example 3
Стекло состава 30 мол. % Li2O, 25 мол. % Nb2O5, 45 мол. % SiO2, легированное 1,5 мол. % Nd2O3 (сверх 100 мол. %), было помещено в печь, нагретую до температуры, меньшей чем температура стеклования на 10°C (550°C), и облучено пучком лазера на парах меди со средней мощностью 15 Вт, частотой следования импульсов 12,8 кГц. Скорость сканирования лазерным пучком составляла 300 мкм/с. В результате была получена кристаллическая линия, которая была исследована методами оптической микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния (КР). Присутствие на спектре КР облученной области стекла (фиг. 3б) характеристических пиков кристалла LiNbO3 (фиг. 3а) идентифицирует наличие кристаллической фазы LiNbO3 в облученной области.
Пример 4Example 4
Стекло состава 30 мол. % Li2O, 25 мол. % Nb2O5, 45 мол. % SiO2, легированное 3 мол. % Nd2O3 (сверх 100 мол. %), помещено в печь, нагретую до температуры, меньшей, чем температура стеклования, на 150°C (410°C), и облучено пучком лазера на парах меди со средней мощностью 10 Вт, частотой следования импульсов 12,8 кГц. Скорость сканирования лазерным пучком составляла 500 мкм/с. В результате воздействия лазера на поверхности стекла были сформированы микрокристаллы, идентифицируемые с помощью методов КР-спектроскопии.
ЛитератураLiterature
1. Алексеев Н.Е., Изынеев А.А., Кравченко В.Б., Рудницкий Ю.П. Влияние концентрационного тушения и воды на энергетические характеристики стекол, активированных неодимом // // Квантовая электроника. - 1969. - Т. 1. - С. 2002.1. Alekseev N.E., Izyneev A.A., Kravchenko V.B., Rudnitsky Yu.P. The effect of concentration quenching and water on the energy characteristics of neodymium-activated glasses // // Quantum Electronics. - 1969. - T. 1. - S. 2002.
2. W. Koechner. Solid state laser engineering. 5th edition. Springer Verlag, Berlin-Heidelberg - New-York. - 1999. - 750 p.2. W. Koechner. Solid state laser engineering. 5 th edition. Springer Verlag, Berlin-Heidelberg - New-York. - 1999. - 750 p.
3. Kusatsugu M., Kanno M., Honma Т., Komatsu T. Spatially selected synthesis of LaF3 and Er3+-doped CaF2 crystals in oxyfluoride glasses by laser-induced crystallization // Journal of Solid State Chemistry. - 2008. - V. 181. - P. 1176-1183.3. Kusatsugu M., Kanno M., Honma T., Komatsu T. Spatially selected synthesis of LaF 3 and Er 3+ -doped CaF 2 crystals in oxyfluoride glasses by laser-induced crystallization // Journal of Solid State Chemistry. - 2008. - V. 181. - P. 1176-1183.
4. Сигаев B.H., Алиева E.A., Лотарев С.В., Лепехин Н.М., Присеко Ю.С., Расстанаев А.В. Локальная кристаллизация стекла системы La2O3-B2O3-GeO2 под действием лазерного излучения // Физика и химия стекла. - 2009. - Т. 35. №1. - С. 14-23.4. Sigaev BH, Alieva EA, Lotarev S.V., Lepekhin N.M., Priseko Yu.S., Rasstanaev A.V. Local crystallization of glass of the La 2 O 3 -B 2 O 3 -GeO 2 system under the action of laser radiation // Physics and Chemistry of Glass. - 2009. - T. 35. No. 1. - S. 14-23.
5. Haro-Gonzalez P., Martin L.L., Gonzalez-Perez S., Martin I.R. Formation of Nd3+ doped Strontium Barium Niobate nanocrystals by two different methods // Optical Materials. - 2010. - V. 32. - Iss. 10. - P. 1389-1392.5. Haro-Gonzalez P., Martin LL, Gonzalez-Perez S., Martin IR Formation of Nd 3+ doped Strontium Barium Niobate nanocrystals by two different methods // Optical Materials. - 2010. - V. 32. - Iss. 10. - P. 1389-1392.
6. Gupta P., Jain H., Williams D.В., Toulouse J., Veltchev I. Creation of tailored features by laser heating of Nd0.2La 0.8BGeO5 glass // Optical Materials. - 2006. - V. 29. - Iss. 4. - P. 355-359.6. Gupta P., Jain H., Williams D. B., Toulouse J., Veltchev I. Creation of tailored features by laser heating of Nd 0.2 La 0.8 BGeO 5 glass // Optical Materials. - 2006. - V. 29. - Iss. 4. - P. 355-359.
Claims (1)
La2O3 22-24,7, B2O3 24,5-25,5, GeO2 49,5-50,5, Nd2O3 0,3-3,
или
Li2O 23,7-25,3, В2Оэ 24,3-25,8, GeO2 49,2-50,7, Nd2O3 1-3 (сверх 100 %),
или
Li2O 29,8-30,3, Nb2O3 24,7-25,5, SiO2 44,5-45,8, Nd2O3 1,5-3 (сверх 100 %). The method of local microcrystallization of oxide glasses with an absorbing Nd 2 O 3 additive by moving a focused laser beam, characterized in that the dopant Nd 2 O 3 is introduced into the glass composition at a concentration of 0.3 to 3% (mol.), And as a source of radiation, a pulsed copper vapor laser is used, generating both yellow and green lines with a total average power of 5 to 15 W, a pulse repetition rate of 12.8 kHz, and during irradiation, the sample is placed in an oven and heated to a temperature of 10-150 ° C lower temperature glass vany selected glass compositions in mol. %, namely
La 2 O 3 22-24.7, B 2 O 3 24.5-25.5, GeO 2 49.5-50.5, Nd 2 O 3 0.3-3,
or
Li 2 O 23.7-25.3, B 2 O e 24.3-25.8, GeO 2 49.2-50.7, Nd 2 O 3 1-3 (in excess of 100%),
or
Li 2 O 29,8-30,3, Nb 2 O 3 24,7-25,5, SiO 2 44,5-45,8, Nd 2 O 3, 1.5-3 (over 100%).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014153413/03A RU2579077C1 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Method for local microcrystallisation of oxide glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014153413/03A RU2579077C1 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Method for local microcrystallisation of oxide glass |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2579077C1 true RU2579077C1 (en) | 2016-03-27 |
Family
ID=55657031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014153413/03A RU2579077C1 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Method for local microcrystallisation of oxide glass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2579077C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809850C1 (en) * | 2023-05-15 | 2023-12-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Nonlinear optical glass-crystalline textured material and method of its preparation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6632758B2 (en) * | 2001-05-03 | 2003-10-14 | Corning Incorporated | Transparent gallate glass-ceramics |
| EP2352360A1 (en) * | 2008-10-06 | 2011-08-03 | Asahi Glass Company Limited | Substrate for electronic device, method for producing same, electronic device using same, method for producing same and substrate for organic led element |
| US8449964B2 (en) * | 2010-05-31 | 2013-05-28 | Sony Corporation | Optical recording medium and manufacturing method thereof |
| RU2494981C1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Glass-crystalline material |
-
2015
- 2015-03-10 RU RU2014153413/03A patent/RU2579077C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6632758B2 (en) * | 2001-05-03 | 2003-10-14 | Corning Incorporated | Transparent gallate glass-ceramics |
| EP2352360A1 (en) * | 2008-10-06 | 2011-08-03 | Asahi Glass Company Limited | Substrate for electronic device, method for producing same, electronic device using same, method for producing same and substrate for organic led element |
| US8449964B2 (en) * | 2010-05-31 | 2013-05-28 | Sony Corporation | Optical recording medium and manufacturing method thereof |
| RU2494981C1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Glass-crystalline material |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Haro-Gonzalez P., Martin L.L., Gonzalez-Perez S., Martin I.R. Formation of Nd 3+ doped Strontium Barium Niobate nanocrystals by two different methods // Optical Materials. - 2010. - V. 32. - Iss. 10. - P. 1389-1392.. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809850C1 (en) * | 2023-05-15 | 2023-12-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Nonlinear optical glass-crystalline textured material and method of its preparation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ganeev | High-order harmonic generation in a laser plasma: a review of recent achievements | |
| Mateos et al. | Efficient 2-$ mu $ m Continuous-Wave Laser Oscillation of Tm $^ 3+ $: KLu (WO $ _4 $) $ _2$ | |
| CN100397576C (en) | Method of producing thin-film semiconductor and production device | |
| Yasukevich et al. | Modelling of graphene Q-switched Tm lasers | |
| Tan et al. | Room-temperature continuous wave laser oscillations in Nd: YAG ceramic waveguides produced by carbon ion implantation | |
| Basiev et al. | Stimulated Raman scattering in mid IR spectral range 2.31–2.75–3.7 μm in BaWO4 crystal under 1.9 and 1.56 μm pumping | |
| JP2000012484A (en) | Laser annealing system | |
| Albarkaty et al. | Erbium-doped chalcogenide glass thin film on silicon using femtosecond pulsed laser with different deposition temperatures | |
| Martin et al. | Local devitrification of Dy3+ doped Ba2TiSi2O8 glass by laser irradiation | |
| RU2579077C1 (en) | Method for local microcrystallisation of oxide glass | |
| Malyarevich et al. | Passively Q-switched Ho 3+: Y 3 Al 5 O 12 laser using a PbSe-doped glass | |
| RU2550622C1 (en) | Method for local nanocrystallisation of gallium-containing oxide glass | |
| Klyukin et al. | Formation of luminescence centers and nonlinear optical effects in silver-containing glasses under femtosecond laser pulses | |
| Melekhin et al. | Fluorophosphate glasses doped with PbSe quantum dots and their nonlinear optical characteristics | |
| CN103897692A (en) | Transition metal ion concentration gradient doped zinc sulfide or zinc selenide and preparation method thereof | |
| de Mendívil et al. | Mirrorless Yb 3+-doped monoclinic double tungstate waveguide laser combining liquid phase epitaxy and multiplexed beam fs laser writing | |
| RU2640606C1 (en) | Method of local nanocrystallization of barium-titanium-silicate glasses | |
| Nishioka et al. | Improvement in UV optical properties of CsLiB6O10 by reducing water molecules in the crystal | |
| Normani | Nd Lu CaF2 for high-energy lasers | |
| Loiko et al. | Ho: KLu (WO 4) 2 microchip laser Q-switched by a PbS quantum-dot-doped glass | |
| Courrol et al. | Color center production by femtosecond-pulse laser irradiation in fluoride crystals | |
| JPS598078B2 (en) | F↑＋↓2 How to create colored center | |
| RU2640604C2 (en) | Method of local crystallization of glasses | |
| Kuznetsov et al. | Generation of Color Centers and Laser Plasma in LiF during Multipulse Filamentation | |
| RU2579080C1 (en) | Method for local crystallisation of lanthanum borogermanate glass |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190311 |