0.引言
GbaEgA'fa X'"SVO. 在固體
激光技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展中,固體激光工作物質(zhì)的開發(fā)是研究基礎(chǔ)和先導(dǎo),對于產(chǎn)生高性能的激光振蕩具有決定性的意義。探索優(yōu)秀的激光材料并應(yīng)用于研發(fā)新型
激光器件始終是激光研究的發(fā)展方向?梢哉f“一代材料,一代技術(shù)”。近年來迅速發(fā)展的新型陶瓷是繼單晶、玻璃之后又一值得矚目的激光材料。
yiA<,!;4P ziCHjqT 在探索固體激光材料的過程中,人們較早的在單晶或者玻璃基質(zhì)中實現(xiàn)了
光學(xué)泵浦的激光作用并廣泛的運用到軍事、工業(yè)、科研和生活中。雖然早在上世紀六十年代,材料研究者從理論上論證了各向同性的光學(xué)陶瓷能夠產(chǎn)生激光作用,但是,由于陶瓷材料是多
晶體,其顆粒邊界、氣孔率、成分梯度及晶格的不完整性所引起的內(nèi)部散射損耗過大難以實現(xiàn)有效的激光輸出,此后數(shù)十年來激光陶瓷的研究一直未有突破性進展。直到1995年,Ikesue等研究者用固相反應(yīng)結(jié)合真空燒結(jié)的方法獲得了散射損耗低達0.009cm-1的Nd3+:YAG透明陶瓷,并從實驗上驗證了世界上第一臺LD泵浦固體陶瓷激光器,斜率效率達到28%[1]。1999年,日本Konoshima化學(xué)有限公司采用
納米技術(shù)制備出吸收、發(fā)射
光譜以及熒光壽命與單晶基本一致的多晶Nd:YAG陶瓷【2,3】。透明陶瓷光學(xué)品質(zhì)的突破性提高,引起了國際社會的廣泛關(guān)注,顯示出光明的發(fā)展前景。
}O4^Cc6 TG5XSy 隨著制備工藝的突破,多晶納米陶瓷作為激光增益介質(zhì)不僅具有與單晶相比擬的光學(xué)質(zhì)量、物理化學(xué)性能和光譜、激光特性,而且具有顯著的制備優(yōu)勢:
.>IhN 5 (1)可制備大尺寸塊體,且形狀容易控制。
I'0@viF"Nx (2)可摻雜濃度高、光學(xué)均勻性好。
=%BZ9,l (3)燒結(jié)溫度相對較低,制備周期短,生產(chǎn)成本低,能夠大規(guī)模生產(chǎn)。
E\4 +_L_j 6}oXP_0U 透明陶瓷同玻璃基質(zhì)相比,具有如下材料優(yōu)點:
(#E.`e1#6 (1)熱導(dǎo)率高,是玻璃材料的數(shù)倍,有利于降低熱效應(yīng);
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