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作者:赵文海;陶世旭;童思意;唐健;左传东;曹永革;麻朝阳;
单位:松山湖材料实验室;中科皓烨(东莞)材料科技有限责任公司;中国科学院物理研究所;
摘要:倍半氧化物Lu_2O_3因具有优异的热力学性能、低声子能量和强晶体场等特点,成为近红外和中红外光谱(1~3μm)范围内的宽带发射高功率激光基体材料的优秀候选者之一,近年来受到人们的广泛关注。Lu_2O_3的熔点高达2 450℃,单晶生长极为困难,限制了其应用发展。但Lu_2O_3属于立方晶系,具有光学各向同性,因此制备Lu_2O_3基透明陶瓷成为一种可行的方案。透明陶瓷可以在较低的温度下(晶体熔点的60%~80%)烧结制备大尺寸样品,同时烧结周期相较于晶体生长周期大幅缩减,更有利于大量生产,因此制备Lu_2O_3基透明陶瓷作为新型激光介质材料更有潜力被广泛应用于科学研究、工业生产和日常生活。本文总结了基于稀土离子(Nd~(3+)、Er~(3+)、Yb~(3+)、Tm~(3+)、Ho~(3+))掺杂的Lu_2O_3基激光透明陶瓷的制备工艺及其性能参数的最新研究进展。未来,Lu_2O_3基激光陶瓷的开发将聚焦在大尺寸、高功率输出、低散射特性、高热稳定性、复合结构设计等方面以推动高性能固体激光器的发展。
关键词:透明陶瓷;;Lu_2O_3;;激光陶瓷;;倍半氧化物;;固体激光器;;激光增益介质
基金资助:广东省自然科学基金面上项目(2022A1515012231)