一种Yb:YAG掺杂石英玻璃复合材料及其制备方法技术

一种高性能Yb:YAG掺杂石英玻璃复合材料的制备方法，采用溶胶凝胶结合纳米粉末烧结工艺制备。从溶液出发，制备出掺杂均匀的氧化硅粉末；对粉末进行脱碳、脱羟基和球磨造粒处理，再经高温熔制成透明性良好的微晶玻璃。本发明专利技术通过向镱铝钇共掺石英玻璃中引入一定量的氧化钡作为成核剂，通过诱导石英玻璃分相并析出Yb:YAG纳米晶。该材料可作为潜在的高效增益介质用于高功率激光领域。质用于高功率激光领域。质用于高功率激光领域。

【技术实现步骤摘要】
一种Yb:YAG掺杂石英玻璃复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种可作为高功率激光增益介质材料的Yb:YAG掺杂石英玻璃复合材料，特别涉及一种微晶含量低、晶粒尺寸小、透过性高、光谱性能优异的Yb:YAG掺杂石英玻璃复合材料的制备方法。
技术背景
[0002]微晶玻璃结合了晶体声子能量低和玻璃材料优异光学透过性等优势,通过引入不同稀土元素，可实现微晶玻璃在不同波段的激光输出。由于稀土离子优先沉积在晶相中，故发光效率很高，成为高功率激光增益介质的理想材料之一，被广泛应用于光纤通讯，工业加工，激光武器和雷达等领域。
[0003]稀土离子Yb
3+
具有4f
13
电子结构，吸收和发射谱带相对简单，上能级无激发态自吸收和上转换，吸收系数大，加上YAG晶体基质的优异光学和导热性能等优点，使Yb:YAG掺杂石英玻璃复合材料成为高效率高平均功率激光器的理想增益介质之一。在过去几十年，关于Yb：YAG的报道主要集中于Yb：YAG单晶和Yb：YAG多晶陶瓷中，关于Yb:YAG玻璃复合材料的研究相对较少且母体玻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Yb:YAG掺杂石英玻璃复合材料，其特征在于，原料组分的摩尔百分比如下：2.权利要求1所述Yb:YAG掺杂石英玻璃复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
①
根据权利要求1所述复合材料的组成，按选定的氧化物摩尔百分比称量原料：SiO2由硅醇盐引入，BaO由二水合氯化钡引入，Y2O3由六水合氯化钇引入，Al2O3由六水合氯化铝引入，Yb2O3由六水合氯化镱引入；
②
按照硅醇盐:水:有机溶剂摩尔比为1:2～10:4～20的比例配置混合溶液，然后将步骤
①
中所述的二水合氯化钡、六水合氯化钇、六水合氯化铝和六水合氯化镱加入混合液中，在室温下充分搅拌20～30小时，获得Ba
2+
/Y
3+
/Al
3+
/Yb
3+
掺杂的透明SiO2溶胶液；
③
将步骤
②
所得的SiO2溶胶液置于聚四氟乙烯容器中，再将该容器封装到高压釜内，然后将高压釜放入烘箱中，在80～90℃温度下水热处理8～10小时，得到凝胶块体；
④
将步骤
③
...

【专利技术属性】
技术研发人员：董贺贺，陈应刚，王世凯，于春雷，胡丽丽，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：