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《1_3at_nd_yag透明陶瓷的制备及激光性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第卷第期无机材料学报,年月一一一文章编号透明陶瓷的制备及激光性能研究‘,,‘,,,,李江吴玉松潘裕柏安丽琼‘,,‘章健王士维郭景坤,,北京中国科学院上海硅酸盐研究所土海中国科学院研究生院摘要以高纯氧化物商业粉体为原料,采用固相反应和真空烧结技术,制备了高质量的透明陶瓷研究了室温下透明陶瓷的显微结构、光谱及激光性能实验结果表明,透明陶瓷主要以穿晶方式断裂平均晶粒尺寸为拌,且分布均匀晶粒中和晶界处没有检侧到杂质和气孔存在,且成分一致,无偏析现象退火后样品在激光波长处的透过率高达主吸收峰位于处,峰值吸收系数为一‘,一‘主,激光波长处的吸收系数为荧光发射峰位于处半高宽为,荧光寿,命为娜
2、用端面泵浦陶瓷样品泵浦源最大输出功率为获得了波长为的连续激光输出,激光闭,,,值约斜率效率为最大泵浦吸收功率为时最大输出功率为·关镇词透明陶瓷显微结构光谱性能激光性能中图分类号文献标识码肠‘,,孔一,,丫,一‘,,一,合,哪,,,,一一勿一一,,拼肠一一,拼韶,,一叻,收稿期刁一,收一到修改稿期一荟全项目上海市科委光科技项目中国科学院上海硅酸盐研究所创新项目以〕上海市重大基础研究项目作者简介李江一,男,博士研究生一通讯联系人潘裕柏,研究员期李江,等透明陶瓷的制备及激光性能研究的压强下压制成,然后冷等静压引言沪的圆片得到厚度约为的素坯,最后陶瓷激光陶瓷是世纪激光材料研究热点之一素
3、坯在、的温度下真空烧结,保温时间多年来材料科学工作者试图用陶瓷作为激光工作在以上所制备的陶瓷在氧化气氛,、物质但早期开发出的梦中进行退火处理,然后对样品双面抛降一等激光透明陶瓷因为其激光性能不及光单晶材料并没有受到太多的关注,研究初期制备的性能测试透明陶瓷更是由于存在大的背景吸收而没用日本公司的型电子探针仪,能获得激光输出直到年日本的观察材料断口及热腐蚀抛光表面形貌用等首次制备出高透明的陶瓷,并用英国公司的型能谱仪做元素端面泵浦获得了激光输出激光陶瓷材料一成分分析用日本公司的型紫外、在制备技术和材料性能等方面具有单晶玻璃激光一可见近红外分光光度计测陶瓷样品的透过率及吸材料无可,
4、比拟的优势而受到了人们极大的关注并收光谱用法国公司的得到了迅速的发展,激光输出功率和激光效率均迅型荧光分光光度计测样品的荧光光谱及荧光寿速提高阿刘一命荧光信号的接收采用,、、、近年来、,型探测器测量荧光光谱所用的激,‘等高质量透明陶瓷,又相继发光源是连续半导体激光器激发波长为,”,一‘制备出来并且实现了激光输出年底测量荧光寿命的激发光源为脉冲半导体激光器激美国达信公司的研究人员研制的陶瓷激光光测试样品的尺寸分别为必退火前,器获得了的功率输出持续工作时间为和沪退火后,双面抛光,未镀膜泵国内研究激光透明陶瓷的单位有中国科学院上海浦源采用光纤藕合输出的半导体激光器,光纤芯径、、硅酸盐
5、研究所东北大学山东大学晶体材料研户,输出中心波长究所、中非人工晶体研究院、四川大学、上海大学等,本课题组从年初开始从事稀土离子掺杂结果和讨论‘,一纳米粉体及透明陶瓷的制备并于微结构与形貌分析年月在国内首次实现了透明陶瓷图是真空烧结的陶瓷经双面的激光输出抛光后的实物照片未退火样品的厚度为巩由于受到离子分凝系数的制约离,退火处理的样品厚度为退火前的样品颜色子的分凝系数仅传统的晶体生长方法很难,,呈暗红色而退火后样品的颜色呈淡紫色且具有制备离子掺杂浓度全的单,,更好的均匀性晶且容易在径向形成浓度梯度并形成应变花图为样品断口和热腐蚀抛光表面的纹而陶瓷材料由于不受分凝效应的限,制,可以实
6、现高浓度、均匀掺杂本工作以高纯照片从图可以看出样品主要以穿晶方式断裂拼,、和粉体为原料,以正硅酸乙平均晶粒尺寸为且分布均匀晶粒中和晶、,界处没有明显的杂质气孔存在这样的显微结构醋为添加剂采用固相反应和真空烧结技,,对陶瓷的透过率是十分有利的因为气孔和杂质相术制备了透明陶瓷并且研究了其,显微结构、光学、光谱和激光性能是影响透明陶瓷透过率的主要因素它们都会对入,从射光有很大的散射而严重影响陶瓷的透过率实验对透明陶瓷的热腐蚀抛光表面进行成分线扫描分析发,,,现陶瓷样品中制备工艺,等各元素分布均匀,不同的晶粒间,晶粒和一、,以高纯和粉晶界间化学组成一致没有出现偏析现象,,体为原料以高纯
7、为添加剂混光谱测试结果与分析合粉料按,图为双面抛光的陶瓷的透过照化学计量进行配比,,以无水乙醇为介质用行星式球磨机混合粉料率曲线从图中可以看出退火前后样品在激光混合浆料干燥后过目筛,用钢模在工作波段处的直线透过率分别为和无机材料学报卷退火前的样品在可见光范围内的透过率较光光谱透明陶瓷的荧光光谱与红外波段的透过率有较大幅度的下降退火后的样单晶相似,、处的发射峰对应于品在可,,见光和红外波段的透过率基本保持一致的凡跃迁主荧光峰位于处图为透明陶瓷退火前后的吸半高宽均为实验测得退火前后收光谱图中可以
