一种高浓度Nd掺杂YAG激光晶体生长方法技术

本发明专利技术公开一种高浓度Nd掺杂YAG激光晶体生长方法，该方法基于中频感应激光晶体炉，该方法涉及掺钕钇铝石榴石工艺领域，包括七个步骤4个阶段的生长方法。本发明专利技术所提供的高浓度Nd掺杂YAG激光晶体生长方法可获得直径Ф25～45mm、掺钕浓度1.17～1.41at%、浓度梯度小、散射颗粒少、质量较高的Nd:YAG激光晶体，工艺稳定，晶体成炉率较高，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及掺钕钇铝石榴石工艺领域(简称Nd: YAG)，特别是。
技术介绍
Nd:YAG激光晶体具有光学均匀性好、高增益、机械性能好等优点，是目前最好、最常用的固体激光材料之一。由于固体大功率脉冲激光焊接技术和设备的应用普及，加快了固体激光器朝着高功率、高效率、高光速质量的方向发展，对高质量YAG系列激光晶体的需求迅速增长，目前大功率激光器所用Nd:YAG激光晶体材料是通过中频感应提拉法生长的，其掺钕浓度最高不超过1.lat%，导致其通过使用大尺寸Nd:YAG激光晶体棒或板条状晶体串接获取高功率输出，而大尺寸Nd: YAG激光晶体的使用会加大冷却的难度，又由于其自身的量子效益小缺陷，长时间工作时很容易产生热透镜效应，会使激光输出效率降低。近些年来研究者们开展了高掺钕Nd = YAG激光材料和替代品的研究，如温梯法生长高浓度、大尺寸NdiYAG激光晶体，研制掺杂浓度高的Nd = YAG透明激光陶瓷等，但由于缺陷较多或还在摸索阶段，应用都受到很大限制。
技术实现思路
基于此，针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种掺钕浓度高、浓度梯度小、散射颗粒少、质量较高的高浓度N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度Nd掺杂YAG激光晶体生长方法，该方法基于中频感应激光晶体炉，其特征在于，包括步骤：S1.将纯度大于或等于99.999%的氧化钇Y2O3、氧化铝Al2O3、氧化钕Nd2O3在600~800℃下灼烧4~8小时，再按预设的掺钕浓度进行计算、称量配置成底料；?S2.将步骤S1中配好的底料装入塑料瓶中，固定在混料机上充分混合24~48小时；S3.将步骤S2中混合均匀的粉料放入乳胶模具中，密封后再通过200~300MPa等静压成型；S4.将籽晶放入所需采用的铱坩埚籽晶杆中；S5.将成型的原料放入直径60～120mm的铱坩埚中，调整好线圈、保温系统、籽晶、铱坩埚的同心度后抽真空，当炉体真空度达到...

【技术特征摘要】
1.一种高浓度Nd掺杂YAG激光晶体生长方法，该方法基于中频感应激光晶体炉，其特征在于，包括步骤: 51.将纯度大于或等于99.999%的氧化钇Y203、氧化铝A1203、氧化钕Nd2O3在60(T80(TC下灼烧Γ8小时，再按预设的掺钕浓度进行计算、称量配置成底料； 52.将步骤SI中配好的底料装入塑料瓶中，固定在混料机上充分混合2Γ48小时； 53.将步骤S2中混合均匀的粉料放入乳胶模具中，密封后再通过20(T300MPa等静压成型； 54.将籽晶放入所需采用的铱坩埚籽晶杆中； 55.将成型的原料放入直径60 120mm的铱坩埚中，调整好线圈、保温系统、籽晶、铱坩埚的同心度后抽真空，当炉体真空度达到3.5^4.5Pa时冲入氩气； 56.启动中频感应激光晶体炉使炉膛内的加热系统升温，待步骤S5中所述铱坩埚中的原料全部熔化后，熔体液流线清晰稳定时开始缓慢下籽晶，从下籽晶到籽晶接触液面处经历时间约I 2小时，调节熔体温度使籽晶直径缩小f 2mm时恒温f 2小时； 57.提拉籽晶，开始晶体生长，其生长方向为〈111〉，晶体生长包括4个阶段: 放肩阶段，放肩时晶升速率为0.6 0.7mm/h,晶转速率为16 18转/分钟，放肩角度控制在40 0 50 °，在晶体放肩生长后期要逐步减慢晶升速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彪，权纪亮，朱允中，马德才，杨名鸣，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：