稀土摻雜微納晶體-玻璃復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著固體激光技術(shù)及激光器的快速發(fā)展，高功率、高重復(fù)強(qiáng)激光技術(shù)已成為激光發(fā)展的重要方向之一。從目前的研究進(jìn)展來(lái)看，不論是傳統(tǒng)的激光晶體、激光玻璃還是新型的激光陶瓷材料都存在一些通過(guò)目前手段無(wú)法克服的缺點(diǎn)，這使得它們?cè)絹?lái)越難以滿足新一代大功率激光器的性能要求。與傳統(tǒng)材料相比，微納晶-玻璃復(fù)合材料突破傳統(tǒng)材料束縛，能夠結(jié)合玻璃的大尺寸制備和晶體的高效發(fā)光的優(yōu)點(diǎn)，可以解決傳統(tǒng)單組分發(fā)光材料易于制備而發(fā)光效率低或能高效發(fā)光卻難以大尺寸制備

2、的難題，為激光材料開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。本文主要是在傳統(tǒng)制備工藝的基礎(chǔ)上，探索摻Nd3+氟磷酸鹽微晶玻璃的制備方法，以及微納晶-玻璃復(fù)合材料的制備工藝，制備光學(xué)性能較理想的復(fù)合激光材料。
　　全文的主要研究?jī)?nèi)容及研究結(jié)果如下：
　　1.基于氟磷酸鹽玻璃良好的光學(xué)性能，為改善其機(jī)械性能差和熱導(dǎo)率低的問(wèn)題，我們通過(guò)對(duì)基質(zhì)玻璃進(jìn)行微晶化處理制得一種透明的含 CaF2和SrF2兩種納米晶相的氟磷酸鹽微晶玻璃。與基質(zhì)玻璃相比，微晶化后的氟磷

3、酸鹽微晶玻璃中的Nd3+離子在4F3/2→4I11/2躍遷具有較長(zhǎng)的壽命和發(fā)射截面，分別為：τexp=509μs，σp=3.96×10-20 cm2；
　　2.基于 Mie散射理論，建立數(shù)學(xué)模型對(duì)摻雜微納晶的微晶-玻璃復(fù)合材料的光散射性能進(jìn)行模擬。研究了玻璃基質(zhì)中的摻雜的微納晶的粒徑，濃度以及與基質(zhì)玻璃的折射率差對(duì)微納晶-玻璃復(fù)合材料的光透過(guò)性能的影響，為了制備微納晶-玻璃復(fù)合材料提供一種理論模型指導(dǎo)；
　　3.研究共沉淀法