ZrO2对Ho:(Y0.7Sc0.3)2O3激光陶瓷致密化和光学性能的影响

• 作者: 白雨晨 张俊宇 赵洪阳 赵瑾 章健 王士维
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 关键词: Ho:(Y0.7Sc0.3)2O3 激光陶瓷 光学性能 ZrO2 热等静压
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Articles
• 页码范围: 1016-1022
• 页数: 7页
• 分类号: TQ174.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2021.06.006

摘要

2μm波段处于人眼安全波长,在医疗、加工、红外探测与对抗,以及大气环境监测等军、民两用领域有着重要潜在和实际应用.Ho3+掺杂倍半氧化物陶瓷具有宽的吸收和发射光谱、高热导率以及低声子能量等优点,是一类重要的2μm波段激光材料.通过材料固溶原理,可以实现光谱更加宽化,这使其有可能成为一类性能优异的中红外固体激光材料.本文以商业Y2 O3、Sc2 O3以及Ho2 O3粉体为原料,添加少量ZrO2(原子比为0～1.0％)作为烧结助剂,采用真空预烧,结合热等静压烧结的工艺,成功制备出高透明的0.5％Ho:(Y0.7Sc0.3)2O3陶瓷.研究了ZrO2掺杂浓度(0～1.0％)对Ho:(Y0.7Sc0.3)2O3激光陶瓷致密化过程和光学性能的影响.通过添加ZrO2有效抑制了高温下Ho:(Y0.7Sc0.3)2O3陶瓷晶粒的生长,掺杂1.0％ZrO2的Ho:(Y0.7Sc0.3)2O3陶瓷经1690℃下真空预烧结4 h和1600℃/190 MPa热等静压烧结3 h后,其透过率在1100 nm处达到79.1％(厚度为4.4 mm),接近理论透过率.