高光学质量Yb∶YAG透明陶瓷的制备及激光参数研究

• 作者: 冯亚刚 刘欣 李江 王晴晴 石云 谢腾飞 陈昊鸿
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: Yb∶YAG陶瓷 反应烧结 光谱特性 激光性能参数
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 205-210
• 页数: 6页
• 分类号: TQ174
• 字数: 3865字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20190077

摘要

以高纯Y2O3,α-Al2O3,Yb2O3粉体作为原料,采用固相反应和真空烧结法(1750℃,30 h)制备了高光学质量的Yb∶YAG透明陶瓷.5.0at％ Yb∶YAG陶瓷中Yb3+的实测浓度为6.41×1020 cm-3,晶胞密度为4.65 g/cm3.本工作重点研究了Yb∶YAG陶瓷的显微结构、光谱特性和激光性能参数.场发射扫描电镜(FESEM)结果表明,Yb∶YAG陶瓷的结构均匀致密、晶界干净平直,平均晶粒尺寸为(19±3) μm.该陶瓷样品(厚度为4.0 mm)在400 nm处的直线透过率为82.5％,在1100 nm处的透过率为85.2％.泵浦波长940 nm处的泵浦饱和光强最小,激光波长1030 nm处的泵浦阈值功率最低,940 nm泵浦1030nm激光的品质因子为1.02×10-22 cm·s.通过计算增益截面表明Yb∶YAG陶瓷宽带可调谐,是理想的激光增益材料.