一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及激光科学技术领域，且公开了一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体，包括CVD金刚石晶体、增透膜和反射膜，增透膜镀在CVD金刚石晶体的前表面，反射膜镀在CVD金刚石晶体的后表面，增透膜由氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜叠加构成，反射膜，其按质量分数包括二氧化钛粉体30‑40份、三氧化二铝粉体5‑8份、光学环氧树脂胶30‑35份、增白剂2‑3份和助剂8‑12份；反射膜由以下方法制得：将相应重量的二氧化钛粉体和三氧化二铝粉体加入搅拌罐中进行混合，搅拌速度为80‑100rpm，搅拌时间为20‑30min，然后将相应重量的光学环氧树脂胶、增白剂和助剂加入搅拌罐内。该氮掺杂CVD金刚石激光晶体，有效解决了CVD金刚石激光晶体难获得637nm激光的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体及其制备方法
本专利技术涉及激光科学
，具体为一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体及其制备方法。
技术介绍
金刚石晶体的激光定向原理就是利用金刚石在不同结晶方向上，晶体结构不同，对激光反射而形成的衍射图像不同而进行的。方法为：由氦氖激光管产生激光束，通过屏幕上的小孔，照射到金刚石表面。全刚石表面存在一些在生长过程中形成的形状规则的晶界晶纹和微观凹坑。当相干性比较好的激光照射到金刚石晶体表面上的这些晶纹和微观凹坑时，如被激光照射的金刚石表面是某晶面面网。转动金刚石使被测晶面与激光束相垂直，激光被反射到屏幕上，形成特征衍射光像，可根据衍射光像的图形知道被激光照射的晶面是什么晶面，也就确定了该晶面在金刚石晶体内的空间方位。但是，在CVD金刚石激光晶体中，存在637nm激光难以获得的问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体及其制备方法，具备方便获得637nm激光的优点，解决了现有技术中，CVD金刚石激光晶体存在637nm激光难获得的问题。(二)技术方案为实现方便获得637nm激光的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体，包括CVD金刚石晶体、增透膜和反射膜，所述增透膜镀在CVD金刚石晶体的前表面，所述反射膜镀在CVD金刚石晶体的后表面，所述增透膜由氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜叠加构成，所述反射膜，其按质量分数包括二氧化钛粉体30-40份、三氧化二铝粉体5-8份、光学环氧树脂胶30-35份、增白剂2-3份和助剂8-12份；所述反射膜由以下方法制得：将相应重量的二氧化钛粉体和三氧化二铝粉体加入搅拌罐中进行混合，搅拌速度为80-100rpm，搅拌时间为20-30min，然后将相应重量的光学环氧树脂胶、增白剂和助剂加入搅拌罐内，搅拌速度为120-150rpm，搅拌时间50-60为min，得混合料，最后将混合料置于压膜板上，压延成型，即可得反射膜。优选的，所述增透膜从靠近CVD金刚石晶体的一侧到外依次为氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜。优选的，所述增白剂为PF增白剂。优选的，所述助剂为乙醇。一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体的制备方法，包括以下步骤：S1：将CVD金刚石置于CVD化学气相沉积炉内，在800摄氏度高温、甲烷和氢气环境中沉积形成CVD金刚石晶体；S2：将步骤S1中的CVD金刚石晶体用激光切割机切割成通用尺寸的晶块，在150keV氮离子束下进行吸收剂量为4000戈瑞的辐照，然后在400、800、1000摄氏度高温下分别进行2小时退火以除去多余杂质；S3：对步骤S2中去除杂质后的晶块进行精细研磨，前后3*3mm表面达到Ra<10nm的表面粗糙度和1个光圈的平行度；S4：将步骤S3中精细研磨后的晶块前表面镀上增透膜，后表面镀上反射膜，即可得氮掺杂CVD金刚石激光晶体。优选的，所述步骤S2中，晶块的尺寸规格为10*3*3mm。优选的，所述步骤S4中，晶块前表面镀532nm增透膜，后表面镀97％反射膜。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体及其制备方法，具备以下有益效果：该氮掺杂CVD金刚石激光晶体及其制备方法，通过以CVD金刚石为晶体结构，是在CVD气相沉积炉中，在800摄氏度高温、甲烷和氢气环境中沉积反应，然后成品切割为10*3*3mm的晶块，沉积生长完成后在150keV氮离子束下进行吸收剂量为4000戈瑞的辐照，然后400、800、1000摄氏度高温下分别进行2小时退火以除去多多余杂质，最后经过精细研磨，前后3*3mm表面达到Ra<10nm的表面粗糙度和1个光圈的平行度，前表面镀532nm增透膜，后表面镀97％反射膜，该结构放在激光器光学谐振腔中，用532nm激光作为泵浦光，会产生637nm的红光自激辐射，最终输出637nm的色激光。具体实施方式本专利技术公开了一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的制备方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合实施例，进一步阐述本专利技术。实施例一一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体，包括CVD金刚石晶体、增透膜和反射膜，增透膜镀在CVD金刚石晶体的前表面，反射膜镀在CVD金刚石晶体的后表面，增透膜由氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜叠加构成，增透膜从靠近CVD金刚石晶体的一侧到外依次为氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜，反射膜，其按质量分数包括二氧化钛粉体30份、三氧化二铝粉体5份、光学环氧树脂胶30份、PF增白剂2份和乙醇8份；反射膜由以下方法制得：将二氧化钛粉体和三氧化二铝粉体加入搅拌罐中进行混合，搅拌速度为80rpm，搅拌时间为20min，然后将光学环氧树脂胶、PF增白剂和乙醇加入搅拌罐内，搅拌速度为120rpm，搅拌时间为50min，得混合料，最后将混合料置于压膜板上，压延成型，即可得反射膜。一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体的制备方法，包括以下步骤：S1：将CVD金刚石置于CVD化学气相沉积炉内，在800摄氏度高温、甲烷和氢气环境中沉积形成CVD金刚石晶体；S2：将步骤S1中的CVD金刚石晶体用激光切割机切割成通用尺寸为10*3*3mm的晶块，在150keV氮离子束下进行吸收剂量为4000戈瑞的辐照，然后在400、800、1000摄氏度高温下分别进行2小时退火以除去多余杂质；S3：对步骤S2中去除杂质后的晶块进行精细研磨，前后3*3mm表面达到Ra<10nm的表面粗糙度和1个光圈的平行度；S4：将步骤S3中精细研磨后的晶块前表面镀上532nm增透膜，后表面镀上97％反射膜，即可得氮掺杂CVD金刚石激光晶体。实施例二一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体，包括CVD金刚石晶体、增透膜和反射膜，增透膜镀在CVD金刚石晶体的前表面，反射膜镀在CVD金刚石晶体的后表面，增透膜由氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜叠加构成，增透膜从靠近CVD金刚石晶体的一侧到外依次为氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜，反射膜，其按质量分数包括二氧化钛粉体35份、三氧化二铝粉体6份、光学环氧树脂胶32份、PF增白剂3份和乙醇10份；反射膜由以下方法制得：将二氧化钛粉体和三氧化二铝粉体加入搅拌罐中进行混合，搅拌速度为90rpm，搅拌时间为25min，然后将光学环氧树脂胶、PF增白剂和乙醇加入搅拌罐内，搅拌速度为13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体，包括CVD金刚石晶体、增透膜和反射膜，其特征在于：所述增透膜镀在CVD金刚石晶体的前表面，所述反射膜镀在CVD金刚石晶体的后表面，所述增透膜由氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜叠加构成，所述反射膜，其按质量分数包括二氧化钛粉体30-40份、三氧化二铝粉体5-8份、光学环氧树脂胶30-35份、增白剂2-3份和助剂8-12份；/n所述反射膜由以下方法制得：将相应重量的二氧化钛粉体和三氧化二铝粉体加入搅拌罐中进行混合，搅拌速度为80-100rpm，搅拌时间为20-30min，然后将相应重量的光学环氧树脂胶、增白剂和助剂加入搅拌罐内，搅拌速度为120-150rpm，搅拌时间为50-60min，得混合料，最后将混合料置于压膜板上，压延成型，即可得反射膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体，包括CVD金刚石晶体、增透膜和反射膜，其特征在于：所述增透膜镀在CVD金刚石晶体的前表面，所述反射膜镀在CVD金刚石晶体的后表面，所述增透膜由氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜叠加构成，所述反射膜，其按质量分数包括二氧化钛粉体30-40份、三氧化二铝粉体5-8份、光学环氧树脂胶30-35份、增白剂2-3份和助剂8-12份；
所述反射膜由以下方法制得：将相应重量的二氧化钛粉体和三氧化二铝粉体加入搅拌罐中进行混合，搅拌速度为80-100rpm，搅拌时间为20-30min，然后将相应重量的光学环氧树脂胶、增白剂和助剂加入搅拌罐内，搅拌速度为120-150rpm，搅拌时间为50-60min，得混合料，最后将混合料置于压膜板上，压延成型，即可得反射膜。


2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体，其特征在于：所述增透膜从靠近CVD金刚石晶体的一侧到外依次为氟化镁薄膜、二氧化铪薄膜和二氧化钛薄膜。


3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂CVD金刚石激光晶体，其特征在于：所述增白剂为PF增白剂。


4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵芬霞，刘宏明，
申请(专利权)人：湖州中芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33