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人工晶体学报2024年第11期:Yb∶Lu_2O_3透明陶瓷的制备及激光性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李晴;姜珍兴;王莹;马杰;王俊;刘鹏;章健;范金太;于浩海;张怀金;唐定远;

单位:山东大学,晶体材料国家重点实验室;江苏师范大学,江苏省先进激光材料与器件重点实验室;中国科学院上海硅酸盐研究所;中国科学院上海光学精密机械研究所;深圳技术大学未来技术学院;

摘要:稀土离子掺杂的倍半氧化物陶瓷材料具有高热导率、低声子能量、高激光损伤阈值等优势,在固体激光领域具有巨大的应用潜力。本文采用化学共沉淀法合成了高纯度、低团聚Yb∶Lu_2O_3陶瓷粉体,在氧气气氛下预烧后,结合热等静压(HIP)烧结制备了具有高致密度、高透过率的5%(原子数分数)Yb∶Lu_2O_3透明陶瓷。陶瓷的平均晶粒尺寸小于1μm,在1 100 nm波长处的透过率超过81%。在974 nm波长处吸收截面为~0.97×10~(-20) cm~2,在1.08μm波长处的发射截面为~0.39×10~(-20) cm~2。采用976 nm半导体激光器泵浦Yb∶Lu_2O_3陶瓷,室温条件下实现了11.67 W的连续激光输出,对应的斜效率为55.3%,激光中心波长为1 080.1 nm。

关键词:Yb∶Lu_2O_3;;倍半氧化物;;透明陶瓷;;光谱分析;;激光性能

基金资助:国家自然科学基金(62105130,62075089);; 广东省科研能力提升项目(2022ZDJS116);; 鹏城孔雀计划项目(GDRC202302)