專利名稱：碳化硅激光器的制作方法
領(lǐng)域激光器領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的激光器有半導(dǎo)體激光器、氣體激光器等。其工藝復(fù)雜、制造成本高。最近美國西北大學(xué)H.CAO等發(fā)明了一種GaN和ZnO粉體激光器。它在三倍頻鎖模Nd:YAG激光器泵浦下發(fā)射的激光頻率在超紫外區(qū)。但它有以下缺點，激發(fā)閾值高，發(fā)射的頻率同時有幾個[1]。
任務(wù)針對以上缺點，本發(fā)明采用一種新的材料一碳化硅(SiC)粉體制造激光器，其特點是泵浦閾值極低，且發(fā)射的激光頻率是相當(dāng)穩(wěn)定的單一頻率。本發(fā)明所用的材料要求不嚴(yán)，從微米級到納米級均可，或納米到微米級的混合體。碳化硅(SiC)的顆粒形狀可為球狀、不規(guī)則狀或纖維狀、晶須等形狀。
內(nèi)容所用為各種方法制備的碳化硅(SiC)粉體。碳化硅(SiC)粉體為微米級、納米級，或微米級到納米級的混合體。碳化硅(SiC)的晶體結(jié)構(gòu)可為立方、六方及任意多型。碳化硅(SiC)的顆粒形狀可為球狀、不規(guī)則狀或纖維狀、晶須等形狀。粉體可置于任何襯底或任意形犬的容器中，也可以粘貼到任何材料的表面。面積不小于50μm2，厚度大于1μm。
用不同波長的泵浦激光源泵浦，其所發(fā)射的激光頻率不同。在三倍頻鎖模Nd:YAG激光器泵浦下發(fā)射的激光頻率在超紫外區(qū)。用Ar+激光作為泵浦源則出射藍(lán)色激光。出射激光的線寬小于0.3nm。所以可稱為可變頻激光器。泵浦源激光的束斑可以是條帶狀也可以是點狀的。泵浦源激光可采用從X射線激光到紅外波段的激光器，都能發(fā)出比泵浦激光稍長的激光。
在不同功率的泵浦源下，其發(fā)射激光的強度是連續(xù)可調(diào)的。即在泵浦源的頻率固定的情況下，碳化硅(SiC)粉體出射的激光功率是連續(xù)可調(diào)的。
激光產(chǎn)生的原理是碳化硅(SiC)粉體是強的發(fā)光材料，發(fā)光效率高。粉體中的高度無序結(jié)構(gòu)，使發(fā)光產(chǎn)生光散射，散射光在空間形成光學(xué)諧振腔，諧振腔中的光“自我形成”激光。這是一種典型的協(xié)同現(xiàn)象。由于諧振腔是球形的，所以發(fā)出一種頻率的激光。激光在空間全方位發(fā)射，具有空間均勻性。
優(yōu)點(1)各種晶體結(jié)構(gòu)、各種形狀及微米級以下的各種粒級碳化硅(SiC)粉體都能作為本發(fā)明的激光器材料。
(2)泵浦源激光可采用從X射線激光到紅外波段的激光器，都能發(fā)出比泵浦激光稍長的激光。
(3)本激光器的輸出功率連續(xù)可調(diào)。
(4)在空間全方位發(fā)射激光。
參考文獻1．H.Cao,et al. Appl.Phys,Lett.,Vol.73,No.25,21 Dec(1998)實例材料納米碳化硅(SiC)晶須粉體松散粉體，厚度為1.0微米，面積為1*1mm2。
襯底玻璃或白紙。
泵浦源Ar+激光器(514nm)。任意方向入射，泵浦功率從0.001mW到35mW。全方位可接收到波長為536nm的激光，激光線寬小于0.3nm。碳化硅(SiC)粉體出射的激光強度隨泵浦激光的功率連續(xù)可調(diào)。
附

圖1粘貼或置于任意襯底上的碳化硅(SiC)粉體激光器附圖2粘貼或置于任意形狀容器中的碳化硅(SiC)粉體激光器
權(quán)利要求
(1)各種方法制備的碳化硅(SiC)粉體為微米級、納米級，或微米級到納米級的混合體。
(2)碳化硅(SiC)的晶體結(jié)構(gòu)可為立方、六方及任意多型。
(3)碳化硅(SiC)的顆粒形狀可為球狀、不規(guī)則狀或纖維狀、晶須等形狀。
(4)粉體可置于任何襯底或任意形狀的容器中，也可以粘貼到任何材料的表面，或制成陣列。
(5)泵浦源激光可采用從X射線激光到紅外波段的激光。泵浦源激光的束斑可以是條帶狀也可以是點狀的。
全文摘要
碳化硅(SiC)粉體激光器是一種單頻、強度連續(xù)可調(diào)的新型激光器。它需要激光來泵浦,并且隨泵浦激光的頻率不同,碳化硅(SiC)粉體出射的激光頻率也不同。碳化硅(SiC)粉體出射的激光為空間全方位的。碳化硅(SiC)粉體的平均粒徑從微米級到納米級均可,或納米到微米級的混合體。SiC的顆粒形狀可為球狀、不規(guī)則狀或纖維狀、晶須等形狀。產(chǎn)生激光的碳化硅(SiC)粉體要求一定的厚度和面積,一般為面積不小于50μm
文檔編號H01S3/16GK1304195SQ99120120
公開日2001年7月18日 申請日期1999年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月13日
發(fā)明者張洪濤 申請人:張洪濤