具有長壽命、高透過氟磷酸鹽微納晶玻璃的制備及性能研究.pdf

1、隨著固體激光技術(shù)的迅速發(fā)展，高功率激光器已經(jīng)成為研究的熱點之一。目前制約高功率激光器主要是增益介質(zhì)材料，傳統(tǒng)的激光增益材料已經(jīng)滿足不了目前高功率激光器的需求，主要是傳統(tǒng)的激光玻璃和激光晶體增益材料在大尺寸和增益性上的不足，制約了高功率激光器的發(fā)展。為了改善這一現(xiàn)狀，微晶玻璃恰好滿足這一需求，具有高增益、大尺寸等優(yōu)良光學(xué)特性，這為高功率固體激光器提供了一種新型激光介質(zhì)材料。本文將利用兩種方法制備摻Nd3+微晶玻璃激光材料，一種是熱處理法，

2、另一種是二次熔融法。
　　本文研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1，基于氟磷酸鹽玻璃經(jīng)典配方進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，摻雜不同濃度的氧化釹（Nd2O3），質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1 Wt％，3 Wt%，5 Wt%。當(dāng)Nd2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 Wt%時，獲得熒光強(qiáng)度強(qiáng)和熒光壽命長等光學(xué)性能，其中釹離子4F3/2→4I11/2躍遷在1050 nm處熒光壽命τ=629μs，發(fā)射截面em=4.72×10-20cm-2。
　　2，基于低濃度Nd2O3（1 Wt

3、%）具有優(yōu)良的光學(xué)性能，熱處理（HTT）該玻璃樣品溫度分別500℃、510℃、520℃，析出氟化物納米晶SrAlF5，通過XRD、TEM、SEM定性的表征析出晶體顆粒的尺寸在納米級別，在510℃時熱處理樣品來控制納米晶體的生長，其熒光衰減壽命是756μs，透光率在1049 nm達(dá)到72.2%。
　　3，本實驗用共沉淀方法制備Nd:SrF2納米晶體，通過調(diào)節(jié)氟磷酸鹽玻璃組分中氟化物和偏磷酸鹽使其折射率與納米晶體Nd:SrF2匹配，將