一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體、制造方法及其應(yīng)用
【專利摘要】一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體、制造方法及其應(yīng)用，所述晶體的化學(xué)式為：Tm，Ho：SrLaGa3O7，屬于四方晶系，空間群為所述晶體以SrCO3，La2O3，Ga2O3，Tm2O3和Ho2O3為原料按照提拉法進行生長，所述晶體用于固體激光器中作為激光工作物質(zhì)，使用激光二極管或鈦寶石激光器作為泵浦源，激發(fā)產(chǎn)生2μm波段連續(xù)、可調(diào)諧以及超短脈沖的激光輸出。從而實現(xiàn)2μm波段激光發(fā)射。
【專利說明】
一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體、制造方法及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及超快激光晶體材料領(lǐng)域，尤其涉及一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體、 制造方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 2μπι激光覆蓋人眼安全波段，大氣傳輸特性好，覆蓋了水分子和C02分子的吸收帶， 在激光雷達、醫(yī)學(xué)治療、環(huán)境保護、分子光譜學(xué)等領(lǐng)域以及用于新的中紅外波段激光抽運源 都具有十分重要的應(yīng)用價值。2μπι波段超快脈沖(脈寬為1(T 12-1(T15S)具有極短持續(xù)時間、極 高峰值功率、極寬光譜等特點，對科學(xué)研究和社會發(fā)展具有重要價值和深遠意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提出一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體，實現(xiàn)2μπι波段激光發(fā)射。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方案是：
[0005] -種鎊鈥共摻鎵酸鎖鑭激光晶體，所述晶體的化學(xué)式為:Tm，Ho: SrLaGa3〇7，屬于四 方晶系，空間群為/)42,。
[0006] 所述Tm為Tm3+，所述Tm3+的摻雜濃度2~10at% ;所述Ho為Ho3+，所述Ho3+的摻雜濃度 0.4~lat% 〇
[0007] -種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體的制備方法，其特征是，包括步驟：
[0008] 1)、采用Sr⑶3，La2〇3，Ga2〇3，Τ??2〇3和H〇2〇3為原料，按照反應(yīng)式：2Sr⑶3+a-x-y) La2〇3+3Ga2〇3+xTm2〇3+yH〇2〇3 = 2SrLa(1-x-y)TmxHoyGa 3〇7+2C〇2T中的摩爾比進行配比，另外再將 Ga2〇3按照lwt. %的比例進行添加，并將所有原料混合均勾;其中0.02彡X彡0.1，0.004彡y彡 0.01；
[0009] 2)、將混合均勻后的原料放置到白金坩堝中，在950°C溫度下恒溫?zé)Y(jié)10小時，然 后把燒結(jié)的原料研磨，壓塊，再放置到白金坩堝中，馬弗爐內(nèi)燒結(jié)1 〇小時，經(jīng)過固相反應(yīng)合 成Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體多晶料；
[0010] 3)、多晶料置于銥金坩堝中，裝入單晶提拉爐，抽高真空，充入氮氣保護氣氛，中頻 感應(yīng)加熱，下籽晶進行晶體生長；
[0011] 4)、晶體生長完畢后降溫至室溫，出爐;對出爐的晶體退火處理。
[0012] 所述步驟2)中的馬弗爐內(nèi)的燒結(jié)的溫度為1050 °C~1150 °C。
[0013] 所述步驟3)中晶體生長環(huán)境是：生長溫度為1600°C，晶體提拉速度為0.6-1毫米/ 小時，旋轉(zhuǎn)速度為15-20轉(zhuǎn)/分鐘。
[0014]所述步驟4)中降溫的降溫速率為:30°C /小時。
[0015]所述步驟4)中退火處理的步驟是：出爐的晶體放置到電爐中退火，退火溫度為950 °C~1050°C，退火時間為8~10小時。
[0016] -種權(quán)利銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體的應(yīng)用，所述晶體用于固體激光器中作為激 光工作物質(zhì)，使用激光二極管或鈦寶石激光器作為栗浦源，激發(fā)產(chǎn)生2μπι波段連續(xù)、可調(diào)諧 以及超短脈沖的激光輸出。本發(fā)明的有益效果為:采用Tm3+和Ho3+共同摻雜體系，Tm 3+作敏化 離子，Ho3+為激活離子，提高激光輸出效率，利用鎖模元件，實現(xiàn)2um鎖模激光高效輸出。
【附圖說明】
[0017]圖1為實施例2生長晶體照片。
[0018]圖2連續(xù)可調(diào)諧激光裝置。 _]圖3是2um鎖模激光裝置。
[0020] 其中，1激光二極管、2準(zhǔn)直鏡、3聚焦鏡、4輸入平面鏡、41輸入平凹鏡、5激光介質(zhì)、6 雙折射濾波片、7平凹輸出耦合鏡、8鈦寶石激光器、9平凹高反聚焦鏡、10平凹高反鏡、11鎖 1?兀件、12輸出親合鏡。
【具體實施方式】
[0021] 為了更好的了解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0022] 三價稀土離子Tm3+和Ho3+受激輻射都可以發(fā)射2μπι波段的激光:Tm激光器(3F4- 3H6) 1.9μπι附近，Ho激光器(5Ι7- 5Ι8)2.1μπι附近，并且二者都是準(zhǔn)三能級系統(tǒng)。由于Ho3+的受激發(fā) 射截面大，熒光壽命長，因此，摻Ho 3+固態(tài)激光器在2um波段激光具有獨特優(yōu)勢。但是目前摻 Ho3+激光晶體還沒有合適的激光二極管栗浦源，常常采用Tm3+離子激光器諧振栗浦實現(xiàn)激 光輸出。Tm 3+對800nm(AlGaAs)和900nm(InGaAs)波段的光有較強的吸收，提高半導(dǎo)體栗浦吸 收效率。因此，將Tm 3+和Ho3+直接共同摻雜于某一晶體基質(zhì)，Tm3+作敏化離子，Ho3+為激活離 子，使粒子之間的能量傳遞和交叉馳豫在同一基質(zhì)內(nèi)部完成，從而簡化激光器結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高 效運轉(zhuǎn)、提高激光輸出效率的目的。2010年，A. A. Lagatsky等首次報道了Tm，Ho共摻雜NaY (冊4)2晶體191fs的激光輸出，在2060nm處的輸出激光平均功率達到82Mw(0ptics Latters， 35(2010)，3027)。同年，在1'111，!1〇共摻雜的￥46晶體中，利用半導(dǎo)體量子阱實現(xiàn)了6(^的被動 鎖模輸出，2·091um處的平均輸出功率為160mw，重復(fù)頻率為106·5MHz(0ptics Express，18 (2010)，6537)〇
[0023] 本發(fā)明使用提拉法進行晶體生長，采用3"03，1^203,6&20 3，1'111203和!1〇203為原料，反 應(yīng)化學(xué)式為：
[0024] 2SrC〇3+(l-x-y)La2〇3+3Ga2〇3+xTm2〇3+yH〇2〇3 = 2SrLa(i-x-y)TmxH〇yGa3〇7+2C〇2T
[0025] 實施例 1: Sr Lao. 976Tm〇. q2Hoq . _Ga3〇7 晶體的制備（X = 0 · 0 2，y = 0 · 004)
[0026] 使用SrC03，La2〇3，Ga2〇3，Tm 2〇3和Ho2〇3高純原料（純度為99.999 % )，根據(jù)化學(xué)方程 式：
[0027] SrC〇3+0.488La2〇3+l. 5Ga2〇3+0.01Tm2〇3+0.0 O2H02O3 = SrLao. 976Tm〇. 〇2Hoo.o〇4Ga3〇7+ C〇2t按化學(xué)計量比配制生長Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體的原料(其中Ga2〇3過量lwt. % )。lwt. %是 指各原料總質(zhì)量的百分之一。配制的原料放置到白金坩堝中，在950°C溫度下燒結(jié)10小時， 然后把燒結(jié)的原料研磨，壓塊，再放置到白金坩堝中，馬弗爐內(nèi)1050°C燒結(jié)10小時，固相反 應(yīng)合成Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料。把Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料放置到銥金坩堝內(nèi)，單晶爐抽真 空，充保護氮氣。升溫至1600°C，讓料充分熔化混合后，放下c方向的Tm，Ho: SrLaGa3〇7籽晶， 開始生長晶體，晶體拉速為1毫米/小時，旋轉(zhuǎn)速度為15轉(zhuǎn)/分鐘，得到Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體， 晶體完整無開裂。
[0028] 把生長的Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體放置到電阻爐中退火，退火溫度為950°C，退火時間 為8小時，這樣可以部分釋放生長晶體過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
[0029] 實施例2:31'1^〇.9551'111().()411〇().()()5633〇7晶體的制備（1 = 0.04,7 = 0.005)
[0030] 使用3"03，1^203,6&20 3，1'111203和!1〇203高純原料（純度為99.999%)，根據(jù)化學(xué)方程 式：
[0031 ] SrC〇3+0.4775La2〇3+l. 5Ga2〇3+0.02Tm2〇3+0.0025H〇2〇3 = SrLa〇.955Tm〇.〇4Ho〇.〇〇5Ga3〇7 +CO2T
[OO32] 按化學(xué)計量比配制生長Tm，Ho:SrLaGa3〇7晶體的原料（其中Ga2〇3過量lwt. % )。配 制的原料放置到白金坩堝中，在950°C溫度下燒結(jié)10小時，然后把燒結(jié)的原料研磨，壓塊，再 放置到白金坩堝中，馬弗爐內(nèi)1060 °C燒結(jié)10小時，固相反應(yīng)合成Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料。把 Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料放置到銥金坩堝內(nèi)，單晶爐抽真空，充保護氮氣。升溫至1600°C，讓 料充分熔化混合后，放下c方向的Tm，Ho: SrLaGa3〇7籽晶，開始生長晶體，晶體拉速為0.9毫 米/小時，旋轉(zhuǎn)速度為15轉(zhuǎn)/分鐘，得到Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體，晶體完整無開裂。
[0033] 把生長的Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體放置到電阻爐中退火，退火溫度為970°C，退火時間 為8小時，這樣可以部分釋放生長晶體過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
[0034]實施例3:31'1^〇.9521'111().()411〇().()()8633〇7晶體的制備（1 = 0.04,7 = 0.008)
[0035] 使用3"03，1^203,6&20 3，1'111203和!1〇203高純原料（純度為99.999%)，根據(jù)化學(xué)方程 式：
[0036] SrC〇3+0 · 476La2〇3+l · 5Ga2〇3+0 · 02Tm2〇3+0 · 004H〇2〇3 = SrLao. 952T1110. 〇4Ho〇.〇〇8Ga3〇7+ CO2T
[0037] 按化學(xué)計量比配制生長Tm，Ho:SrLaGa3〇7晶體的原料（其中Ga2〇3過量lwt. % )。配 制的原料放置到白金坩堝中，在950°C溫度下燒結(jié)10小時，然后把燒結(jié)的原料研磨，壓塊，再 放置到白金坩堝中，馬弗爐內(nèi)1100 °C燒結(jié)10小時，固相反應(yīng)合成Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料。把 Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料放置到銥金坩堝內(nèi)，單晶爐抽真空，充保護氮氣。升溫至1600°C，讓 料充分熔化混合后，放下c方向的Tm，Ho: SrLaGa3〇7籽晶，開始生長晶體，晶體拉速為0.8毫 米/小時，旋轉(zhuǎn)速度為16轉(zhuǎn)/分鐘，得到Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體，晶體完整無開裂。
[0038] 把生長的Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體放置到電阻爐中退火，退火溫度為970°C，退火時間 為8小時，這樣可以部分釋放生長晶體過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
[0039]實施例4:31'1^〇.9321'111().()611〇().()()8633〇7晶體的制備（1 = 0.06,7 = 0.008)
[0040] 使用SrC03，La2〇3，Ga 2〇3，Tm2〇3和Ho2〇3高純原料（純度為99.999 % )，根據(jù)化學(xué)方程 式：
[0041 ] SrC〇3+0 · 466La2〇3+l · 5Ga2〇3+0 · 03Tm2〇3+0 · 004H〇2〇3 = SrLao. 932Tm〇. 〇6Hoq.〇〇8Ga3〇7+ CO2T
[OO42] 按化學(xué)計量比配制生長Tm，Ho:SrLaGa3〇7晶體的原料(其中Ga2〇3過量lwt. % )。配 制的原料放置到白金坩堝中，在950°C溫度下燒結(jié)10小時，然后把燒結(jié)的原料研磨，壓塊，再 放置到白金坩堝中，馬弗爐內(nèi)1100 °C燒結(jié)10小時，固相反應(yīng)合成Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料。把 Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料放置到銥金坩堝內(nèi)，單晶爐抽真空，充保護氮氣。升溫至1600°C，讓 料充分熔化混合后，放下c方向的Tm，Ho: SrLaGa3〇7籽晶，開始生長晶體，晶體拉速為0.7毫 米/小時，旋轉(zhuǎn)速度為16轉(zhuǎn)/分鐘，得到Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體，晶體完整無開裂。
[0043] 把生長的Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體放置到電阻爐中退火，退火溫度為1000 °C，退火時 間為9小時，這樣可以部分釋放生長晶體過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
[0044] 實施例5:31'1^〇.9121'111().()811〇().()()8633〇7晶體的制備（1 = 0.08,7 = 0.008)
[0045] 使用SrC03，La2〇3，Ga 2〇3，Tm2〇3和Ho2〇3高純原料（純度為99.999 % )，根據(jù)化學(xué)方程 式：
[0046] SrC〇3+0.456La2〇3+l. 5Ga2〇3+0.04Tm2〇3+0.004H〇2〇3 = SrLao. 9i2Tm〇. osHoo.〇〇sGa3〇7+ CO2T
[0047] 按化學(xué)計量比配制生長Tm，Ho:SrLaGa3〇7晶體的原料(其中Ga2〇3過量lwt. % )。配 制的原料放置到白金坩堝中，在950°C溫度下燒結(jié)10小時，然后把燒結(jié)的原料研磨，壓塊，再 放置到白金坩堝中，馬弗爐內(nèi)1120 °C燒結(jié)10小時，固相反應(yīng)合成Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料。把 Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料放置到銥金坩堝內(nèi)，單晶爐抽真空，充保護氮氣。升溫至1600°C，讓 料充分熔化混合后，放下c方向的Tm，Ho: SrLaGa3〇7籽晶，開始生長晶體，晶體拉速為0.7毫 米/小時，旋轉(zhuǎn)速度為18轉(zhuǎn)/分鐘，得到Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體，晶體完整無開裂。
[0048] 把生長的Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體放置到電阻爐中退火，退火溫度為1000°C，退火時 間為9小時，這樣可以部分釋放生長晶體過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
[0049] 實施例 6:SrLa〇.94TmQ.()5H〇().()iGa3(>mEM^zW/^ lJg(x = 0.05，y = 0.01)
[0050] 使用3"03，1^203,6&20 3，1'111203和!1〇203高純原料（純度為99.999%)，根據(jù)化學(xué)方程 式：
[0051 ] SrC〇3+0 · 47La2〇3+l · 5Ga2〇3+0 · 025Tm2〇3+0 · 005H〇2〇3 = SrLao.94Tm〇.〇5Ho〇.〇iGa3〇7+C〇2 T
[0052] 按化學(xué)計量比配制生長Tm，Ho:SrLaGa3〇7晶體的原料（其中Ga2〇3過量lwt. % )。配 制的原料放置到白金坩堝中，在950°C溫度下燒結(jié)10小時，然后把燒結(jié)的原料研磨，壓塊，再 放置到白金坩堝中，馬弗爐內(nèi)1120 °C燒結(jié)10小時，固相反應(yīng)合成Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料。把 Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料放置到銥金坩堝內(nèi)，單晶爐抽真空，充保護氮氣。升溫至1600°C，讓 料充分熔化混合后，放下c方向的Tm，Ho: SrLaGa3〇7籽晶，開始生長晶體，晶體拉速為0.6毫 米/小時，旋轉(zhuǎn)速度為18轉(zhuǎn)/分鐘，得到Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體，晶體完整無開裂。
[0053] 把生長的Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體放置到電阻爐中退火，退火溫度為1050 °C，退火時 間為10小時，這樣可以部分釋放生長晶體過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
[0054] 實施例 7 :SrLa〇.89Tm().iH〇().()iGa3〇7 晶體的制備(χ = 0 · 1，y = 0.01)
[0055] 使用3"03，1^203,6&20 3，1'111203和!1〇203高純原料（純度為99.999%)，根據(jù)化學(xué)方程 式：
[0056] SrC〇3+0.445La2〇3+l. 5Ga2〇3+0.05Tm2〇3+0.005H〇2〇3 = SrLao.89Tm〇.iHoq.QiGa3〇7+C〇2t
[0057] 按化學(xué)計量比配制生長Tm，Ho:SrLaGa3〇7晶體的原料（其中Ga2〇3過量lwt. % )。配 制的原料放置到白金坩堝中，在950°C溫度下燒結(jié)10小時，然后把燒結(jié)的原料研磨，壓塊，再 放置到白金坩堝中，馬弗爐內(nèi)1150 °C燒結(jié)10小時，固相反應(yīng)合成Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料。 把Tm，Ho: SrLaGa3〇7多晶料放置到銥金坩堝內(nèi)，單晶爐抽真空，充保護氮氣。升溫至1600°C， 讓料充分熔化混合后，放下c方向的Tm，Ho: SrLaGa3〇7籽晶，開始生長晶體，晶體拉速為0.6毫 米/小時，旋轉(zhuǎn)速度為20轉(zhuǎn)/分鐘，得到Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體，晶體完整無開裂。
[0058] 把生長的Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體放置到電阻爐中退火，退火溫度為1050°C，退火時 間為10小時，這樣可以部分釋放生長晶體過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
[0059] 實施例1-7中，生成的晶體如圖1所示，所述晶體的化學(xué)式為:Tm，Ho: SrLaGa3〇7，所 述晶體屬于四方晶系，空間群為/M2，。所述Tm為Tm3+，所述Tm 3+的摻雜濃度2~10at%;所 述Ho為Ho3+，所述Ho3+的摻雜濃度0.4~latHat%指的是摩爾摻雜濃度為1%。
[0060] 實施例1-7中，把生成的晶體先降至室溫再做退火處理，降溫的速率為30°C/小時。 [0061 ] 實施例8: 2um連續(xù)可調(diào)諧激光輸出
[0062]將實施例1-7中所得到的Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體，按附圖2所示安置在5的位置上，激 光束經(jīng)過聚焦系統(tǒng)入射到Tm，Ho: SrLaGa3〇7激光元件中，得到2um連續(xù)可調(diào)諧激光輸出。
[0063] 圖2為連續(xù)可調(diào)諧激光輸出裝置，包括激光二極管1、準(zhǔn)直鏡2、聚焦鏡3、輸入平面 鏡4、激光介質(zhì)5、雙折射濾波片6、平凹輸出耦合鏡7。
[0064] 栗浦源為激光二極管，諧振腔輸入鏡一端鍍栗浦波長增透膜，另一端鍍栗浦波長 增透和增益波長高反射的介質(zhì)膜。激光介質(zhì)鍍栗浦波長和增益波長增透的介質(zhì)膜，提高激 光輸出性能。輸出耦合鏡鍍2um部分透射的介質(zhì)膜，透過率為1.5%，3%和5%。
[0065]實施例9:2um超短脈沖激光輸出
[0066]將實施例1-7中所得到的Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體，按附圖3所示安置在5的位置上，得 至Ij2um鎖模激光輸出。
[0067]圖3為超短脈沖激光輸出裝置，包括:鈦寶石激光器8、聚焦鏡3、輸入平凹鏡41、激 光介質(zhì)5、平凹高反聚焦鏡9、平凹高反鏡10、鎖模元件11以及輸出耦合鏡12。
[0068]栗浦源為鈦寶石激光器，最大輸出功率超過3瓦。輸入平凹鏡一端鍍栗浦波長增透 膜，另一端鍍栗浦波長增透和增益波長高反射的介質(zhì)膜。平凹高反鏡和平凹高反聚焦鏡鍍 增益波長高反射的介質(zhì)膜，輸出耦合鏡鍍增益波長部分透射的介質(zhì)膜，透過率為1.5%，3% 和5%。為提高激光輸出性能，激光介質(zhì)按布儒斯特角度擺放。
[0069] SrLaGa3〇7晶體具有黃長石結(jié)構(gòu)，摻雜離子Tm3+和Ho3+取代La 3+離子，基質(zhì)晶體中形 成許多結(jié)構(gòu)上不同的激活中心，造成光譜包括吸收光譜和發(fā)射光譜的非均勻加寬，并使得 受激發(fā)射截面減小。寬的吸收光譜，大大提高了激勵能的利用率;而寬的發(fā)射譜線是產(chǎn)生鎖 模(尤其是飛秒脈沖)激光所夢寐以求的。銩鈥共摻雜的鎵酸鍶鑭晶體物理性能優(yōu)異，是一 種理想的2um超快激光晶體，對于Tm，Ho: SrLaGa3〇7晶體目前還未見報道。
[0070]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范 圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不 需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體，其特征是，所述晶體的化學(xué)式為：Tm，Ho: SrLaGa3〇7，屬于四方晶系，空間群為/; 42,識02. 如權(quán)利要求1所述的一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體，其特征是，所述Tm為Tm3+，所述 Tm3+的摻雜濃度2~IOat % ;所述Ho為Ho3+，所述Ho3+的摻雜濃度0.4~Iat %。3. -種權(quán)利要求1-2所述的銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體的制備方法，其特征是，所述晶 體采用提拉法生長，包括步驟： 1 )、采用SrCO3，La2O3 ,Ga2O3，Tm2O3和Ho2O 3為原料，按照反應(yīng)式：2Sr⑶3+(1-x-y)La2O3+ 3Ga2〇3+xTm2〇3+yHo2〇 3 = 2SrLa(1ty)TmxHoyGa3〇7+2⑶打中的摩爾比進行配比，另外再將Ga 2O3 按照Iwt %比例進行添加，并將所有原料混合均勻;其中0.02彡X彡0.1，0.004彡y<0.01; 2) 、將混合均勻后的原料放置到白金坩堝中，在950°C溫度下恒溫?zé)Y(jié)10小時，然后把 燒結(jié)的原料研磨，壓塊，再放置到白金坩堝中，馬弗爐內(nèi)燒結(jié)1 〇小時，經(jīng)過固相反應(yīng)合成Tm， Ho: SrLaGa3O晶體多晶料； 3) 、多晶料置于銥金坩堝中，裝入單晶提拉爐，抽高真空，充入氮氣保護氣氛，中頻感應(yīng) 加熱，下籽晶進行晶體生長； 4) 、晶體生長完畢后降溫至室溫，出爐;對出爐的晶體退火處理。4. 如權(quán)利要求3所述的一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體的制備方法，其特征是，所述步 驟2)中的馬弗爐內(nèi)的燒結(jié)的溫度為1050 °C~1150 °C。5. 如權(quán)利要求3所述的一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體的制備方法，其特征是，所述步 驟3)中晶體生長環(huán)境是:生長溫度為1600°C，晶體提拉速度為0.6-1毫米/小時，旋轉(zhuǎn)速度為 15-20轉(zhuǎn)/分鐘。6. 如權(quán)利要求3或4所述的一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體的制備方法，其特征是，所 述步驟4)中降溫的降溫速率為:30°C /小時。7. 如權(quán)利要求3或4所述的一種銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體的制備方法，其特征是，所 述步驟4)中退火處理的步驟是：出爐的晶體放置到電爐中退火，退火溫度為950°C~1050 °C，退火時間為8~10小時。8. -種權(quán)利要求1-2所述的銩鈥共摻鎵酸鍶鑭激光晶體的應(yīng)用，其特征是，所述晶體用 于固體激光器中作為激光工作物質(zhì)，使用激光二極管或鈦寶石激光器作為栗浦源，激發(fā)產(chǎn) 生2μπι波段連續(xù)、可調(diào)諧以及超短脈沖的激光輸出。
【文檔編號】C30B33/02GK105887200SQ201610379258
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】張園園, 王旭平, 呂憲順, 劉冰, 楊玉國, 魏磊
【申請人】山東省科學(xué)院新材料研究所