專利名稱：摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體及其制備方法和用途，它涉及光電子功能材料技術領域中的人工晶體和晶體生長領域，尤其是涉及一種作為固態激光器中的工作物質的激光晶體材料。
背景技術：
激光晶體是固體激光器的工作物質，它是指以晶體為基質，通過分立的發光中心吸收泵浦光能量并將其轉化為激光輸出的發光材料。固體激光工作物質由基質材料和激活離子組成，其各種物理和化學性質主要由基質材料決定，而其光譜特性和熒光壽命等則由激活離子的能級結構決定。自I960年，研制成功人造紅寶石脈沖激光器以來，迄今為止，已發現了數百種激光晶體，但因各種原因，能真正得到實際應用的激光晶體只有十來種。目前，應用最廣泛的激光晶體是摻釹離子的釔鋁石榴石(YAG)晶體，其具有較好的各種物理和化學性能，且易于生長出高光學質量、大尺寸的優質晶體。但它存在著吸收譜線窄，不適宜于用LD來進行泵浦的缺點，而LD泵浦將是今后激光泵浦源的發展方向。目前國內外都在積極尋找各種物理、化學性能和機械性能優異，且易于生長出高光學質量、大尺寸并適合于LD泵浦的優質激光晶體材料。摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體及其制備方法和用途，其發明的目的就在于研制一種新的激光晶體，能夠直接使用閃光燈和LD泵浦的，具有較高轉換效率的激光晶體材料。
發明內容
本發明的目的就在于研制一種新的激光晶體Nd3+ = KBaGd(MoO4)3，能夠直接使用閃光燈和LD泵浦的，具有較高轉換效率的激光晶體材料。本發明采用的技術方案為1. 一種摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體，其特征在于該晶體的分子式為KBaGd(MoO4)3， 熔點為1207°C ；該晶體中，Nd3+離子作為激光激活離子，摻雜于晶體中，取代晶體中Gd3+離子的晶格位置，其摻雜濃度在0. 5at. -15at. %之間。2. 一種項1所述的摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體的制備方法，其特征在于該晶體采用熔鹽頂部籽晶法生長，所用助熔劑為K2Mo2O7，K2Mo2O7和KBaGd(MoO4)3的摩爾比例控制在 50at 75at%之間，生長溫度在800 1020°C之間，降溫速率為0. 5 2°C /天，晶體轉速為 5 30rpmo3. 一種項1所述的摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體的用途，其特征在于該晶體用于固體激光器中作為激光工作物質，使用閃光燈或激光二極管作為泵浦源，激發產生1.06和 0. 9 μ m左右波長的激光輸出。4.如項1所述的摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體的用途，其特征在于用該晶體制成的固體激光器用于光譜學、生物醫學、軍事等諸多領域中。該晶體中釹離子是作為摻雜離子，取代釓離子的晶格位置，釹的摻雜濃度在0. 5at. % lfet. %之間，熒光壽命(τ)為0. 1 0. ^iis,其熒光壽命是釹離子濃度的函數，可根據不同的需要摻入不同濃度的釹離子。實驗結果表明其可輸出1.06和0.9μπι左右波長的激光，可作為激光晶體。摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體及其制備方法我們經過實驗找到了生長 Nd3+IKBaGd(MoO4)3晶體的較理想的助熔劑=K2Mo2O7，以及最佳的生長條件，并生長出了高質量的晶體Nd3+:KBaGd (MoO4) 3 (見實施例1)。具體的化學反應式如下K2C03+2BaC03+Gd203+6Mo03 = IBaGd (MoO4) 3+30)2 ↑K2C03+2Mo03 = K2Mo207+C02 ↑所用的原料純度及廠家如下
權利要求
1.一種摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體，其特征在于該晶體的分子式為KBaGd(MoO4)3，熔點為1207°C ；該晶體中，Nd3+離子作為激光激活離子，摻雜于晶體中，取代晶體中Gd3+離子的晶格位置，其摻雜濃度在0. 5at. -15at. %之間。
2.—種權利要求1所述的摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體的制備方法，其特征在于該晶體采用熔鹽頂部籽晶法生長，所用助熔劑為K2Mo2O7，K2Mo2O7和KBaGd(MoO4)3的摩爾比例控制在50at 75at%之間，生長溫度在800 1020°C之間，降溫速率為0. 5 2°C /天，晶體轉速為5 30rpmo
3.—種權利要求1所述的摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體的用途，其特征在于該晶體用于固體激光器中作為激光工作物質，使用閃光燈或激光二極管作為泵浦源，激發產生1. 06和 0. 9 μ m左右波長的激光輸出。
4.如權利要求1所述的摻釹鉬酸鉀鋇釓激光晶體的用途，其特征在于用該晶體制成的固體激光器用于光譜學、生物醫學、軍事等諸多領域中。
全文摘要
本發明涉及人工晶體領域，特別是涉及一種激光晶體摻釹鉬酸鉀鋇釓Nd3+:KBaGd(MoO4)3及其制備方法和用途。該方法采用50～75at％K2Mo2O7為助熔劑，降溫速率為0.5～2℃/天，轉速為5～30轉/分鐘，生長出了高質量、較大尺寸的Nd3+:KBaGd(MoO4)3晶體。該晶體是一種新型的激光晶體，可產生1.06和0.9μm左右波長的激光輸出。該晶體制成的固體激光器可用于光譜學、生物醫學、軍事等諸多領域中。
文檔編號C30B9/04GK102191551SQ20101012159
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月10日 優先權日2010年3月10日
發明者孟祥明, 張莉珍, 王國富 申請人:中國科學院福建物質結構研究所