YAG∶Cr^(4+)晶体的生长及Q开关的制备  

Growth of YAG∶Cr^(4+) Crystal and Preparation of Q-switch

作　　者：徐天华[1] 赵世平[1] 彭维清[1] 曾启孟[1] 黄昌明[1] 罗蜀平[1] 

机构地区：[1]西南技术物理研究所,成都610041

出　　处：《人工晶体学报》2000年第S1期72-,共1页Journal of Synthetic Crystals

摘　　要：本文报道作为 1 .0 6 μmNd激光的被动Q开关的YAG∶Cr4+晶体的生长及Q开关的制备研究。该晶体用中频感应加热引上法从铱坩埚中生长。感应加热设备工作频率 8～ 1 0kHz,额定功率 2 5kW。铱坩埚尺寸为6 2× 5 5mm ,壁厚 2 .2mm。采用Ca和 /或Mg与Cr共掺入YAG基质中 ,以形成YAG∶Cr4+晶体。晶体生长方向为 [1 1 1 ],生长速度 1 .0～ 2mm/h。通过研究已获得适应不同应用的 ,具有不同吸收系数 (α1.0 6μm)的YAG∶Cr4+晶体的掺杂配方。为了消除YAG∶Cr4+晶体中影响晶体光学质量的核心效应 ,采用了一种特殊的平界面生长技术 ,获得了无核心晶体。采用此法 ,即使用较小的坩埚也可获得大截面积且径向质量均匀的Q开关元件 ,可满足某些激光器对大截面Q开关的需求。目前 ,Q开关的直径最大可达 2 5mm。对比研究了掺杂体系及配方 ,生长气氛和退火对YAG中Cr4+形成的影响。实验证实 ,掺杂体系及其配方 ,生长时的气氛及晶体生长后的高温退火都对YAG∶Cr4+中的Cr4+的形成产生影响。但二价碱土金属离子Me2 +的掺入是决定性的条件。没有Me2 +离子掺入 ,晶体中只有三价的Cr3 +,不可能形成Cr4+。即使在含氧气氛中生长和高温长时间退火都不能改变这种情况。晶体退火在大气中进行 ,在 1 2 0 0～ 1 2 5 0℃下恒温 36～ 6 0h。

关 键 词：YAG∶Cr^(4+)晶体 激光晶体 引上法生长 Q开关 

分 类 号：O78[理学—晶体学]