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高效中红外Pr,Er:YSGG激光晶体及其制备方法

发布时间: 2023-09-29

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 发明专利
行业领域：
新材料产业
成果介绍
本发明的目的在于公开一种能够在2. 7-2. 8 μ m实现高效激光输出的ft·，Er:YSGG 激光晶体及其制备方法。本发明采用如下技术方案高效中红外激光晶体Pr，Er:YSGG,所述晶体的化学式为Pr3+，Er3+:Y3Sc2Ga3012,分 子式 I^r3xEr3yY3(1_x_y0c2G￡i5O12，其中 0 < x，y < 1，(可简写成 Pr，Er:YSGG)。Pr3 的 ％ 能级与Er3+离子的激光下能级4Iiv2接近，可加速激光下能级粒子抽空速率，减小寿命，在振荡过 程中激光介质可以保持较高的增益，提高斜效率。
成果亮点
(1)、采用固相法或液相法制备所述晶体的多晶原料，所述固相法是按照下列化学反应式 3xPr203+3yEr203+3 (Ι-χ-y) Y203+2Sc203+3Ga203 = 2Pr3xEr3yY(3_3x_3y)Sc2Ga3O12,其中 χ =0. 5-5at%, y = 30_50at%，通过固相反应法制得所述晶体的多晶原料；所述液相法指共沉淀法或溶胶-凝胶法；(2)、使用(1)制备的多晶原料，采用熔体法制备Pr，Er:YSGG单晶。
团队介绍
孙敦陆，中国科学技术大学合肥物质科学研究院研究员，博士生导师，现任中科院安徽光机所激光技术中心晶体材料研究室主任，全国人工晶体标准化技术委员会委员 提出在GYSGG混晶中掺入稀土离子Er,Ho实现中红外2.7-3微米的激光输出，通过能级耦合，掺入少量能级耦合离子，使激光下能级寿命得到降低，从而大大减小了激光阈值，激光转换效率也得到了明显提高，提出采用热键合及曲面晶体元件减小晶体的热透镜效应，提高了晶体的激光性能，并且晶体更适合在高重复频率下工作。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”稀土产业科技服务团 (中国稀土学会) 评价时间：2023-10-21

刘卫强

北京工业大学材料科学与工程学院功能材料所

研究员

综合评价

该项目选题准确，研究起点高，理论上有创新，有重要的学术价值和理论意义。推荐材料齐全，规范，人员排序无争议。本发明本发明提供一种高效中红外激光晶体Pr，Er:YSGG，晶体结构属于立方晶系，可以 采用熔体提拉法生长出高光学均勻性的晶体。用Pr，Er:YSGG晶体产生的2. 7-2. 8 μ m波段 激光在医疗、科学研究及军事等领域有着重要的应用。
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