一种用于制备复合YAG晶体的方法技术

本申请实施例公开了一种用于制备复合YAG晶体的方法。所述制备复合YAG晶体的方法包括：将掺杂YAG晶体置于反应腔内；对所述掺杂YAG晶体进行预热处理；将第一金属有机源、第二金属有机源以及第一载气通入所述反应腔；以及，在预设温度下，基于所述第一金属有机源、所述第二金属有机源以及所述第一载气，在预热后的掺杂YAG晶体上以预设沉积速率沉积生长纯YAG晶体，形成包括所述掺杂YAG晶体和所述纯YAG晶体的复合YAG晶体。通过本申请实施例，可以方便高效地制备复合YAG晶体，且使用复合YAG晶体可以提高激光器的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备复合YAG晶体的方法
本申请涉及激光
，特别涉及一种用于制备复合YAG激光晶体的方法。
技术介绍
半导体泵浦固体激光器在材料加工、光纤通讯、生物医疗以及军事国防等领域具有重要的应用。激光晶体（例如，掺杂YAG晶体）是固体激光器中的核心部分。固体激光器大功率泵浦会导致激光晶体因吸收泵浦辐射而产生较高的热效应，影响激光器的光束质量、光转换效率、输出功率等。掺杂YAG晶体（例如，Nd:YAG）是一种性能优良的激光晶体，但由于热效应沉积影响了其在大功率固体激光器中的应用。目前，通常使用复合YAG晶体来减少激光晶体的热效应，其工作原理是纯YAG晶体对泵浦光不吸收，通过扩散作用将掺杂YAG晶体吸收的热量传导到纯YAG晶体，从而提高激光晶体的散热性能。然而，由于制备复合YAG晶体的设备或参数较复杂，容易导致所制备的复合YAG晶体在复合界面出现气泡、开裂等，进而影响其性能。因此，有必要提供一种简单高效且方便控制的复合YAG晶体制备方法。
技术实现思路
本申请实施例之一提供一种用于制备复合YAG晶体方法。所述方法包括：将掺杂YAG晶体置于反应腔内；对所述掺杂YAG晶体进行预热处理；将第一金属有机源、第二金属有机源以及第一载气通入所述反应腔；以及在预设温度下，基于所述第一金属有机源、所述第二金属有机源以及所述第一载气，在预热后的掺杂YAG晶体上以预设沉积速率沉积生长纯YAG晶体，形成包括所述掺杂YAG晶体和所述纯YAG晶体的复合YAG晶体。在一些实施例中，对所述掺杂YAG晶体进行预热处理前，所述方法还包括：向所述反应腔内通入第二载气，用于排除所述反应腔内的空气，所述第二载气为惰性气体；以及对所述反应腔进行抽真空处理。在一些实施例中，所述对所述掺杂YAG晶体进行预热处理包括：将所述掺杂YAG晶体置于加热平台上；以及通过转动所述加热平台，以转动方式对所述掺杂YAG晶体进行所述预热处理。在一些实施例中，将所述掺杂YAG晶体置于加热平台上包括：通过吸附方式将所述掺杂YAG晶体置于所述加热平台上。在一些实施例中，将第一金属有机源、第二金属有机源以及第一载气通入所述反应腔前，所述方法还包括：将第一金属有机前驱体置于第一处理装置中，对所述第一金属有机前驱体进行第一加热处理，得到所述第一金属有机源；以及将第二金属有机前驱体置于第二处理装置中，对所述第二金属有机前驱体进行第二加热处理，得到所述第二金属有机源。在一些实施例中，所述第一加热处理的温度为130℃~150℃，所述第一加热处理的保温时间为至少1小时；以及所述第二加热处理的温度为110℃~130℃，所述第二加热处理的保温时间为至少1小时。在一些实施例中，所述方法还包括：通过第一蒸汽输送管道，将所述第一金属有机源输送入所述反应腔，在输送过程中对所述第一蒸汽输送管道进行加热处理，所述加热处理的温度高于所述第一金属有机源的蒸发温度；以及通过第二蒸汽输送管道，将所述第二金属有机源输送入所述反应腔，在输送过程中对所述第二蒸汽输送管道进行加热处理，所述加热处理的温度高于所述第二金属有机源的蒸发温度。在一些实施例中，所述预设温度为900~1200℃，所述预设沉积速率为4~8nm/s。在一些实施例中，所述方法还包括：至少通过控制流入所述反应腔的所述第一金属有机源、所述第二金属有机源以及所述第一载气的气体量，调节生长的所述纯YAG晶体的厚度。在一些实施例中，所述方法还包括：至少通过控制沉积时间，调节生长的所述纯YAG晶体的厚度。在一些实施例中，所述第一金属有机源为三乙酰丙酮铝，所述第二金属有机源为(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)钇，所述第一载气为氧化剂。在一些实施例中，所述方法还包括：以预设降温速率，将所述反应腔的温度降低至室温；取出所述复合YAG晶体；以及对所述复合YAG晶体进行退火处理。附图说明本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：图1是根据本申请一些实施例所示的示例性晶体制备系统的示意图；图2是根据本申请一些实施例所示的示例性的用于制备复合YAG晶体的方法的流程图。图中：100为晶体制备系统；110为反应腔；120为气体输运及控制装置；130为供气蒸发装置；140为载气存储装置；150为尾气处理装置；111为加热平台；112为转动轴；121为蒸汽输送管道；121-1为第一蒸汽输送管道；121-2为第二蒸汽输送管道；122为载气输送管道；122-1为第一载气输送管道；122-2为第二载气输送管道；122-3为第二载气运输管道；123为空气阀；123-1为第一空气阀；123-2第二空气阀；123-3为第三空气阀；123-4为第四空气阀；123-5为第五空气阀；124为气体流量计；124-1为第一气体流量计；124-2第二气体流量计；124-3为第三气体流量计；124-4为第四气体流量计；125为软管；125-1为第一软管；125-2为第二软管；125-3为第三软管；126为喷嘴；126-1为第一喷嘴；126-2为第二喷嘴；126-3为第三喷嘴；131为第一处理装置；132为第二处理装置；141为第一载气存储装置；142为第二载气存储装置；151为导气管；152为尾气处理室；153为出气管。具体实施方式为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。应当理解的是，附图仅仅是为了说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围。应当理解的是，附图并不是按比例绘制的。应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。图1是根据本申请一些实施例所示的示例性晶体制备系统的示意图。在一些实施例中，晶体制备系统100可以用于制备复合激光晶体（例如，复合YAG晶体）。在本申请中，复合YAG晶体指包括掺杂YAG晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备复合YAG晶体的方法，其特征在于，所述方法包括：/n将掺杂YAG晶体置于反应腔内；/n对所述掺杂YAG晶体进行预热处理；/n将第一金属有机源、第二金属有机源以及第一载气通入所述反应腔；以及/n在预设温度下，基于所述第一金属有机源、所述第二金属有机源以及所述第一载气，在预热后的掺杂YAG晶体上以预设沉积速率沉积生长纯YAG晶体，形成包括所述掺杂YAG晶体和所述纯YAG晶体的复合YAG晶体。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于制备复合YAG晶体的方法，其特征在于，所述方法包括：
将掺杂YAG晶体置于反应腔内；
对所述掺杂YAG晶体进行预热处理；
将第一金属有机源、第二金属有机源以及第一载气通入所述反应腔；以及
在预设温度下，基于所述第一金属有机源、所述第二金属有机源以及所述第一载气，在预热后的掺杂YAG晶体上以预设沉积速率沉积生长纯YAG晶体，形成包括所述掺杂YAG晶体和所述纯YAG晶体的复合YAG晶体。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述掺杂YAG晶体进行预热处理前，所述方法还包括：
向所述反应腔内通入第二载气，用于排除所述反应腔内的空气，所述第二载气为惰性气体；以及
对所述反应腔进行抽真空处理。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述掺杂YAG晶体进行预热处理包括：
将所述掺杂YAG晶体置于加热平台上；以及
通过转动所述加热平台，以转动方式对所述掺杂YAG晶体进行所述预热处理。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述掺杂YAG晶体置于加热平台上包括：
通过吸附方式将所述掺杂YAG晶体置于所述加热平台上。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将第一金属有机源、第二金属有机源以及第一载气通入所述反应腔前，所述方法还包括：
将第一金属有机前驱体置于第一处理装置中，对所述第一金属有机前驱体进行第一加热处理，得到所述第一金属有机源；以及
将第二金属有机前驱体置于第二处理装置中，对所述第二金属有机前驱体进行第二加热处理，得到所述第二金属有机源。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，顾鹏，梁振兴，
申请(专利权)人：眉山博雅新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51