稀土摻雜微納晶體-玻璃復合材料的制備及性能研究.pdf

1、近年來，隨著固體激光技術(shù)及激光器的快速發(fā)展，高功率、高重復強激光技術(shù)已成為激光發(fā)展的重要方向之一。從目前的研究進展來看，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目前手段無法克服的缺點，這使得它們越來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，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，為激光材料開辟了新的領(lǐng)域。本文主要是在傳統(tǒng)制備工藝的基礎上，探索摻Nd3+氟磷酸鹽微晶玻璃的制備方法，以及微納晶-玻璃復合材料的制備工藝，制備光學性能較理想的復合激光材料。
　　全文的主要研究內(nèi)容及研究結(jié)果如下：
　　1.基于氟磷酸鹽玻璃良好的光學性能，為改善其機械性能差和熱導率低的問題，我們通過對基質(zhì)玻璃進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)學模型對摻雜微納晶的微晶-玻璃復合材料的光散射性能進行模擬。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)玻璃的折射率差對微納晶-玻璃復合材料的光透過性能的影響，為了制備微納晶-玻璃復合材料提供一種理論模型指導；
　　3.研究共沉淀法