專利名稱：一種摻銩鉬酸鍶的新型可調(diào)諧激光晶體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光晶體材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
Tm3+作為激活離子今年來進(jìn)行了深入的研究，它可以發(fā)射從紅外到紫外寬范 圍的波段，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。Tm3+離子在800 nm附近存在一個(gè)吸收峰，適 合于GaAlAs半導(dǎo)體激光器的泵浦。對(duì)應(yīng)于W能級(jí)到W能級(jí)躍遷可發(fā)射1. 5;ym 波長(zhǎng)的激光，此波段是人眼安全的光源，在光通訊、醫(yī)療、激光探測(cè)和測(cè)距等 領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
鉬酸鍶SrMo04晶體結(jié)構(gòu)屬于四方晶系，空間群為I41/a，晶胞參數(shù)為a =
5. 3944 A， c = 12. 02 A， V= 349. 78 A3， Mr = 247. 56, Dc 二 4. 70 g/cm3。 SrMo04
晶體具有良好的物化性能，不易潮解，適當(dāng)?shù)挠捕?。SrMo04是同成份熔化，可 以用提拉法得到較大尺寸的單晶。同時(shí)SrMo04晶體是一個(gè)良好的拉曼晶體材料。 顯然地，SrMo04是一種優(yōu)良的激光基質(zhì)晶體，Tm3+: SrMo04也將是一種新型 的、l.Oum波段的優(yōu)質(zhì)激光晶體，目前還未見有Tm3+: SrMo04激光晶體的詳細(xì)研 究報(bào)道。我們測(cè)定了自己生長(zhǎng)的Tm3、 SrMo04晶體，發(fā)現(xiàn)晶體在波長(zhǎng)795 nm處， o方向吸收截面為2.54X10氣m2， Ji方向吸收截面為2. 74X 10—2°cm2，適合于 半導(dǎo)體激光光源作為泵浦源泵浦。晶體從1355 nm到1537 nm存在著一個(gè)寬 帶熒光發(fā)射峰，在Ji、 o方向發(fā)射截面為1.39X10—2°cm2，峰值波長(zhǎng)為1497 nm，高的發(fā)射截面使Tm3+: SrMo04可以作為激光增益介質(zhì)，有望在1355 nm 1537
nm波段產(chǎn)生可調(diào)諧激光輸出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開一種能夠?qū)崿F(xiàn)1355 nm 1573 nm波段可調(diào)諧激光 輸出的激光晶體材料Tm3+: SrMo04。 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明包括如下技術(shù)方案-
1. 一種新型的1355 nm 1573 nm波段稀土離子激活鉬酸鍶可調(diào)諧激光晶體， 該晶體材料的化學(xué)式為TnT: SrMo04。
2. —種項(xiàng)1的激光晶體材料的制備方法，采用4N的Tm203和分析純的SrC03、Mo03、 Na2C(U乍為原料，在氮?dú)鈿夥諚l件下采用提拉法生長(zhǎng)晶體。
3. —種項(xiàng)1的激光晶體材料的用途，該材料用于實(shí)現(xiàn)1355 nm 1573 nm波 段可調(diào)諧激光輸出。
Tm3+摻雜的激光晶體易于發(fā)射 1.5微米的激光，Tm3+的吸收峰在795 nm附 近，能與InGaAs激光二極管泵浦波長(zhǎng)(900-1100 nm)有效耦合。SrM(A是一種 優(yōu)良的激光基質(zhì)晶體，Tm3+:SrMo04也將是一種新型的、1355 nm 1573 nm波 段的優(yōu)質(zhì)可調(diào)諧激光晶體。


附圖為激光實(shí)驗(yàn)裝置。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l: Tm3+:SrMo04晶體的生長(zhǎng)制備晶體提拉法生長(zhǎng)所用的儀器是高頻提拉爐，所采用的坩堝是O55mmX30mm 的銥坩堝，所用的原料是4N的Tnk03和分析純的SrC03、 Mo03、 Na2C03。根據(jù)下列化 學(xué)反應(yīng)式配制原料
(1-2x)SrC03+(l+l. 5x)Mo03+2xNa2C03+0. 5xTm203二Sr卜2xTmxNaxMo04+l. 5xNa2Mo04+C02 x = lat% 30at%。把原料混合均勻，壓成片狀，置于鉑坩堝中進(jìn)行燒結(jié)， 燒結(jié)開始時(shí)以60°C/h緩慢升溫到500 °C，然后再以120'C/h緩慢升溫到燒結(jié)的 預(yù)定溫度，重復(fù)此過程，直至X射線粉末衍射的結(jié)果不變?yōu)橹埂?br> 把原料裝入①55mmX30mm的銥金坩堝內(nèi)，為了避免銥坩堝的氧化，首先把 爐子內(nèi)的氣體抽出，使得爐子內(nèi)的氣壓達(dá)到10—3 Pa，再把0. 04 MPa的氮?dú)獬?入然后升溫到比熔點(diǎn)高50。C的溫度，恒溫1小時(shí)，使得原料熔化完全。先以銥 絲生長(zhǎng)出Tm3+:SrMo04小晶體，再以Tm3+:SrMo04晶體作為籽晶生長(zhǎng)大尺寸的優(yōu)質(zhì)
晶體。生長(zhǎng)過程中，籽晶桿的提拉速率為1.3 1.8 mm/h,降溫速率為2 10° C/h，籽晶桿的轉(zhuǎn)動(dòng)速率為12 20r. p. m.,生長(zhǎng)結(jié)束后，將晶體提離液面，然后以 10 30° C/h的速率降至室溫，得到尺寸為4)30 mm X50 mm的透明Tm3+:SrMo04 晶體。
實(shí)施例2: Tm3+:SrMo04晶體的激光實(shí)驗(yàn)
加工出尺寸為5mmX5mmX5mm的優(yōu)質(zhì)Tm3+:SrMo04的優(yōu)質(zhì)晶體器件，采用 795nm波段的LD二極管作為泵浦源，進(jìn)行激光實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置如附圖所示。圖 中1是塊狀Tm3+:SrMo04晶體；2是LD 二極管激光泵浦源及其電源；3是對(duì)入= 1355 nm 1573 nm波段中某個(gè)特定波長(zhǎng)全反射和對(duì)795nm波段全透的介質(zhì)鏡；4是對(duì)入=1355 nm 1573 nm波段中某個(gè)特定波長(zhǎng)部分透射的介質(zhì)鏡；5是 LPE-1A激光能量計(jì)。
權(quán)利要求
1. 一種摻銩鉬酸鍶的新型可調(diào)諧激光晶體，其特征在于該晶體材料的化學(xué)式為Tm3+:SrMoO4。
2. —種權(quán)利要求1的激光晶體材料的制備方法，其特征在于采用4N的Tm203 和分析純的SrC03、 Mo03、 Na2C03作為原料，在還大氣氣氛的條件下，通過高溫固 相反應(yīng)獲得Tm3+:SrMo04原料，在氮?dú)鈿夥諚l件下采用提拉法生長(zhǎng)晶體。
3. —種權(quán)利要求1的激光晶體材料的用途，其特征在于該材料用于實(shí)現(xiàn) 1355nm 1573 nm波段可調(diào)諧激光輸出。
全文摘要
一種摻銩鉬酸鍶的新型可調(diào)諧激光晶體，涉及激光晶體材料領(lǐng)域。該晶體材料的化學(xué)式為Tm³⁺:SrMoO₄。采用4N的Tm₂O₃和分析純的SrCO₃、MoO₃、Na₂CO₃作為原料，通過高溫固相反應(yīng)獲得Tm³⁺:SrMoO₄原料，在氮?dú)鈿夥諚l件下采用提拉法生長(zhǎng)晶體。該材料用于實(shí)現(xiàn)1355nm～1573nm波段可調(diào)諧激光輸出。
文檔編號(hào)C30B29/32GK101498043SQ200810070568
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者朱昭捷, 李堅(jiān)富, 涂朝陽(yáng), 游振宇, 燕 王, 馬興華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所