均相沉淀法制备Nd∶YAG透明激光陶瓷材料研究

以Al (NO3 )·9H2O、Y2O3、Nd2O3、(NH4 ) 2 SO4 和尿素为原料,正硅酸乙酯为添加剂,采用均相沉淀法于1000℃制备出分散均匀、团聚程度轻、纯YAG立方晶相Nd∶YAG纳米前驱体粉末,经过1700℃真空烧结5h制备出Nd∶YAG透明陶瓷材料。采用XRDFT - IR、FT - PL和ESEM等测试手段对Nd∶YAG陶瓷材料进行表征。结果表明: Nd∶YAG陶瓷材料的激光工作波长为1. 065μm,和相同组分的单晶相比存在轻微的红移现象;陶瓷微观结构中存在大量的气孔相、晶界相和杂质相,大大地降低了透明陶瓷材料的透光率。     

改进的溶胶-凝胶法制备Nd∶YAG纳米粉体及透明陶瓷

采用改进的溶胶-凝胶方法制备了掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)纳米粉体,利用XRD对所制粉体进行了表征,结果表明当煅烧温度达到900 ℃时,粉体已经全部转变为Nd:YAG晶相.同时,采用TG-DTA和FTIR对干凝胶进行了表征.经单轴单向预压成型后,将生坯体放入热压烧结炉中进行无压真空(10-3 Pa)烧结,于1 750 ℃保温10 h,最后得到Nd:YAG透明陶瓷.实验过程中,使用了适量的正硅酸乙酯(TEOS)作为烧结助剂.     

YAG陶瓷激光器的研究进展

激光透明陶瓷具有良好的材料和光学特性,并且具有较大的制备优势,是有着较好前景的激光材料。与之相对应,陶瓷激光器近年来引起了人们的广泛关注。主要综述了国内外YAG陶瓷激光器的进展。陶瓷激光器的发展虽然只有短短十几年的时间,但是发展迅速;随着制备工艺的进一步发展,陶瓷激光器将可能有更好的发展前景。     

双端端泵国产透明陶瓷Nd：YAG激光器研究

报道了激光二极管双端泵浦国产Nd:YAG透明陶瓷的实验研究.通过测量透过谱得出国产Nd:YAG透明陶瓷在1064nm处的损耗系数约为0.116cm-1.利用激光二极管双端泵浦国产Nd:YAG透明陶瓷,实现连续波最大输出功率为10.0W,相应的光-光效率为22.2%,这一结果是利用国产Nd:YAG陶瓷实现的最高功率激光输出.     

国产Yb∶YAG透明陶瓷实现激光输出

YAG单晶是高功率激光的重要材料,近年来高透明度多晶陶瓷作为激光介质引起人们广泛的注意。YAG陶瓷相对单晶具有易制造大尺寸、掺杂浓度高、易批量生产等优点。在Nd∶YAG陶瓷获得长足发展的同时,Yb掺杂的陶瓷也得到了越来越多的关注。Yb∶YAG陶瓷与Nd∶YAG陶瓷相比具有许多优点:Yb掺杂的激光介质无交叉弛豫振荡和激发态吸收,有较宽的吸收带,较长的荧光寿命及较高的量子效率等。因此,高质量的Yb∶YAG陶瓷将是非常理想的高功率激光材料。最近,中国科学院上海硅酸盐研究所制备了Yb∶YAG多晶透明陶瓷并经中国科学院上海光学精密机械…     

固相反应法制备Nd：YAG透明陶瓷

采用高纯氧化物,经充分球磨混合后的粉料作为烧结原始粉料。经单轴单向在10MPa压力下预压成型后,将生坯体置于热压烧结炉中进行无压真空（10^-3Pa）烧结,于1650～1800℃保温2～10h,最后得到Nd：YAG透明陶瓷。并利用XRD,SEM对所得样片进行表征,最后用紫外可见分光光度计对样片进行透光率测试。在本实验中,使用适量的二氧化硅作为烧结助剂。     

国产Nd:YAG透明陶瓷实现10.0 W激光输出

最近,中国科学院物理研究所、中国科学院上海硅酸盐研究所和中国科学院理化技术研究所合作,获得了较高质量的Nd∶YAG多晶陶瓷并实现了热容运转10.0W的激光输出。实验中使用的Nd∶YAG多晶陶瓷Nd3 掺杂原子数分数为1%,尺寸为3.5mm×3.5mm×12mm。图1给出了Nd∶YAG陶瓷在700～1200nm间的透射率曲线,在1064nm处的透射率为87.0%。用α代表损耗系数,则exp(-αl)=87.0%,其中l表示陶瓷的长度。因此损耗系数α=0.116cm-1。开展了Nd∶YAG陶瓷的热容运转激光性能研究,即在激光工作过程中激光介质处于绝热状态。实验装置如图2所示,激光陶瓷由两…     

Nd：YAG多晶透明陶瓷的光谱性质

为了研究Nd:YAG多晶透明陶瓷作为激光增益介质的可能性,测量了掺杂原子数分数为1%的Nd:YAG多晶透明陶瓷的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命等光学参量,并和Nd:YAG单晶进行了比较。测量结果表明,Nd:YAG多晶透明陶瓷作为激光增益介质具有极大的潜力。     

Nd∶YAG多晶透明陶瓷的光谱性质

为了研究Nd∶YAG多晶透明陶瓷作为激光增益介质的可能性 ,测量了掺杂原子数分数为 1%的Nd∶YAG多晶透明陶瓷的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命等光学参量 ,并和Nd∶YAG单晶进行了比较。测量结果表明 ,Nd∶YAG多晶透明陶瓷作为激光增益介质具有极大的潜力。     

宽带激光烧结制备YAG透明陶瓷

采用共沉淀法合成钇铝石榴石(YAG)纳米粉体,经干压成型后进行宽带激光烧结,获得YAG透明陶瓷。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对YAG粉体及陶瓷进行表征,研究结果表明,前驱体经1100℃焙烧2 h后获得了纯相YAG粉体,粉体近似球形,平均颗粒尺寸约为50 nm;宽带激光烧结后可得到相对密度为99%的YAG透明陶瓷,在可见光区域最大透射率达到32%。     

Nd∶YAG纳米粉体的制备与性能表征

以碳酸氢铵为沉淀剂,采用共沉淀法和添加分散剂的方式获得具有高烧结活性的碳酸盐前驱体,这种前驱体在较低温度下烧结即可转变成相。同时借助IR,XRD和TEM等测试手段对前驱体和YAG粉体进行表征。实验结果表明,在分散剂存在的情况下,于800°C左右煅烧2 h,前驱物直接转变为纯的YAG相,而无其他的杂质相,所得YAG粉体的颗粒尺寸约20 nm,单分散的形貌近似球形。此外,不同温度下烧结所得粉体的荧光性质表明,发光强度随着烧结温度的提高而增加。     

Nd:YAG纳米粉体的制备与性能表征

以碳酸氢铵为沉淀剂，采用共沉淀法和添加分散剂的方式获得具有高烧结活性的碳酸盐前驱体，这种前驱体在较低温度下烧结即可转变成相。同时借助IR，XRD和TEM等测试手段对前驱体和YAG粉体进行表征。实验结果表明，在分散剂存在的情况下，于800℃左右煅烧2h，前驱物直接转变为纯的YAG相，而无其他的杂质相，所得YAG粉体的颗粒尺寸约20nm，单分散的形貌近似球形。此外，不同温度下烧结所得粉体的荧光性质表明，发光强度随着烧结温度的提高而增加。     

热处理温度对掺钕钇铝石榴石陶瓷析晶的影响

采用氧化钕、氧化钇、硝酸铝、氨水以及柠檬酸作为原材料,以低温燃烧法(LCS)制备出纳米粉末材料。该方法解决了固相反应的高温合成及化学沉淀法的粉体团聚问题。通过热重-差热(TG-DTA)、X-射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外透射(FT-IR)和透射电镜(TEM)测试手段研究粉末的特性,采用谢莱方程(Scherrer)根据YAG(420)晶面的衍射曲线半峰宽数据计算出晶粒尺寸,详细研究陶瓷材料在不同热处理条件下的析晶情况。研究结果表明：YAG相的形成温度为850℃,在热处理过程中出现YAP中间相,于1050℃转变成纯YAG相,颗粒在不同的热处理条件下呈现不同的尺寸,在20～50nm范围变化。随着热处理温度的升高,平均晶粒尺寸增加,晶粒尺寸的标准偏差保持在2．0左右,晶格参数逐渐减小。晶粒主要以晶界扩散形式进行生长,晶格参数膨胀是由晶粒表面的排斥偶极距所造成的。