复合功能晶体四硼酸铝钇钕生长制造技术

复合功能晶体ＮＹＡＢ的助熔剂生长，属于盐熔液冷却法晶体生长技术领域．本发明专利技术以Ｋ－［２］ＣＯ－［３］和Ｍ－［０］Ｏ－［３］为助熔剂，将合成原料按化学计量比投入坩埚中，用籽晶旋转法在高温熔液晶体生长炉中进行ＮＹＡＢ晶体生长．反应式为：ＸＮｄ－［２］Ｏ－［３］＋（１－Ｘ）Ｙ－［２］Ｏ－［３］＋３Ａｌ－［２］Ｏ－［３］＋４Ｂ－［２］Ｏ－［３］∴２Ｎｄ－［ｘ］Ｙ－［１－ｘ］Ａｌ－［３］（ＢＯ－［３］）－［４］本发明专利技术所生长的ＮＹＡＢ系自倍频自激活复合功能晶体材料，能得到０．５３μｍ的绿光，且成本低，易操作，适于推广应用．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于盐溶液冷却法生长晶体的
固体激光技术中，以N3+d为激活离子的固体激光材料占主要地位，象N3+d∶yAG等。N3+d离子发射波长为1.06μm，为了扩展激光波长范围，通常采用激光倍频、混频和差频等方式来获得不同波长的激光输出。1.06μm的倍频光0.53μm激光在医疗、科研和工业生长上都有广泛的用途。通常使用非线性光学晶体KDP、KTP等将N3+d∶YAG发射的1.06μm激光进行倍频来获得0.53μm的激光输出。但在激光腔中插入倍频器，要损失一部分光能量，降低倍频光的转换效率。1981年苏联的《技术物理杂志》7卷21期，报道了Nd0.9Y0.8Al3(BO4)4的发现，标志了激光领域中复合功能材料的诞生。与此同时，我们的NyAB晶体也日趋完善。这种NyAB复合功能晶体，集激光发射和倍频于一体，自激光自倍频，不但提高了转换效率，还简化了激光器的组件。但是苏联的Nd0.2y0.8Al3(BO4)4只能达到1.32μ-0.66μm波长范围，只得到了红光，而未能达到0.53μm的绿光。为了克服已有技术的不足，适应激光技术发展的需要，本专利技术用一种比较简便的旋转籽晶助熔剂生长方法，生长出一种能发射绿光的自倍频激光晶体。Ndxy1-xAl3(BO3)4。本专利技术是用K2CO3和M0O3作助熔剂，以Nd2O3、y2O3、Al2O3B2O3为原料，电炉丝「1」加热，顶部悬籽晶并旋转之，进行NyAB晶体生长。反应式如下其中助熔剂量占全部重量的75-85%，合成NyAB的原料按其化学计量比称取。「N3+d」/「y3+」浓度比控制在0.05～0.15范围为佳。待原料在高温熔液生长炉的铂坩埚〔2〕内全部熔化「3」后，顶部下籽晶「4」降温生长。上加密封盖「5」，周围是保温材料(斜线部分)。附图是本专利技术的所用的高温熔液生长炉的剖面图。其中，1，炉丝，2，铂坩埚，3，熔体，4，NyAB籽晶，5，密封盖。本专利技术的具体实施例如下称取Nd2O32.9克，y2O317.5克。AI2O326.4克，B2O360克，K2CO364.3克，MoO3201克，均匀混合，装入铂坩埚，升温至1200℃，使料全部熔化，降温至1060℃。将装有籽晶的旋杆缓慢插入熔体中，开始转动。然后以2～4℃/天速度进行降温生长，直至900℃左右。生长结束，先将籽晶杆提至坩埚上方，缓慢降温，降至室温后，即可停炉取出晶体。用本专利技术方法可生长出5×7×13mm的透明晶体，加工成3×3×5mm的自倍频激光晶体后，用染料激光器进行侧向泵浦可输出能量大于2.5mj绿光(0.53μm)激光。其峰值功率大于0.25兆瓦(绿光)，抗光伤阈值(聚焦重复率)大于150MW/cm2。本方法长出的晶体物理化学性能均好，基波激光转换效率高。是一种高效率的小型多功能激光器的理想材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合功能晶体ＮＹＡＢ的助熔剂生长，用Ｋ↓［２］ＣＯ↓［３］和Ｍ↓［０］Ｏ↓［３］作助熔剂，Ｎｄ↓［２］Ｏ↓［３］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］为原料，在高温生长炉中进行降温生长，本专利技术的特征在于，择一最佳配方、用旋转籽晶法生长晶体达到０．５３μｍ绿光要求的自倍频自激活晶体。

【技术特征摘要】
1.复合功能晶体NYAB的助熔剂生长，用K2CO3和MOO3作助熔剂，Nd2O3，y2O3，Al2O3，B2O3为原料，在高温生长炉中进行降温生长，本发明的特征在于，择一最佳配方、用旋转籽晶法生长晶体达到0.53μm绿...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆宝生，潘恒富，蒋民华，王军，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]