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作者:董畅;李兴旺;尹嘉懿;王永国;
单位:北京雷生强式科技有限责任公司;固体激光技术重点实验室;
摘要:氟化铽锂(LTF)晶体因优异的磁光性能,是理想的高功率激光系统中磁光器件的磁旋光材料。但其非一致熔融特性和包晶反应导致生长困难,特别是生长过程中产生的氟氧化铽(TbO_x F_(3-2x))“漂浮物”,严重阻碍了大尺寸优质晶体的制备。本文采用高纯TbF_3和LiF原料,在氩气(Ar)和四氟化碳(CF_4)混合气体保护下,利用电阻加热提拉法生长出完整的、直径近2英寸(1英寸=2.54 cm)的大尺寸纯相LTF晶坯,详细研究了晶坯中的散射缺陷并分析其成因。研究发现LTF晶体内部的散射缺陷主要为颗粒状散射和针状散射,结晶过程中排杂能力弱和局部组分偏离是缺陷形成的重要原因。通过改进生长工艺,最终获得了光学质量优良的大尺寸LTF晶体,测得其弱吸收系数为17.0 ppm/cm,显著低于商用TGG晶体。
关键词:氟化铽锂;;磁光晶体;;大尺寸;;散射缺陷;;提拉法;;包晶反应