氟化物激光晶体及其在固体激光器中的应用

作为一种重要的激光基质材料,氟化物激光晶体在固体激光器的研究和开发中发挥了重要作用。与其他激光介质相比,氟化物激光晶体具有自发荧光寿命长、折射率受温度影响小、热透镜效应小等优点,具有良好的热稳定性,决定了其在固体激光器领域特殊的应用价值。本文重点介绍现在广泛应用于各类激光器的氟化物激光晶体的性能与应用情况,在此基础上,展望了氟化物激光晶体未来的研究前景。     

大尺寸氟化物晶体的坩埚下降法生长研究

采用坩埚下降法,在自制的真空炉内石墨坩埚中生长了大尺寸LiF、CaF2 和LaF3 晶体。生长前,在水平电阻炉内对市售的氟化物原料进行了氟化处理,合成了稳定的无水氟化物多晶料。通过优化生长参数,如适当的炉温分布、合适的晶种以及缓慢的降温速率,成功地生长出尺寸分别为<110mm×50mm、<200mm×45mm和<50mm×50mm的LiF、CaF2 和LaF3 晶体。     

氟化钙晶体的生长与缺陷研究

采用真空坩埚下降法在石墨坩埚中生长了大尺寸CaF2晶体.通过高温氟化获得无水高纯原料,自发成核发育籽晶,以＜2mm/h的生长速率,成功生长了直径170mm的CaF2晶体.研究了晶体的顶部析晶形貌、包裹体、解理等生长缺陷.     

弛豫铁电单晶PZNT93/7的生长与电性能研究

以50mol％PbO为助溶剂,采用溶剂-坩埚下降法生长了Pb[(Zn1/3Nb2/3)0.93Ti0.07]O3(PZNT93/7)弛豫铁电单晶.为了控制成核,我们在坩埚底部设计了一个通气装置以诱导自发成核.晶体在Pt坩埚中生长,坩埚尺寸为40mm×40mm×300mm,下降速率为0.5mm/h,通气流量为1～1.6L/min.所得晶体最大尺寸达φ30mm×25mm.该晶体具有明显的结晶学形貌.X射线定向表明,其主要显露面为(001).由于气流不稳定以及质量输运较慢,晶体内部容易形成一些红色PbO包裹.介电和铁电性能研究表明,该晶体的性能能够满足新型医疗诊断设备对阵列换能器的要求.