Er3+：YAG及Nd3+/Yb3+：YAG激光陶瓷粉体的制备及性能表征

论文摘要

作为固体激光工作物质探索的新热点-RE：YAG透明激光陶瓷，粉体的合成技术是制备透明陶瓷的基础和关键。本文首次采用溶胶-凝胶燃烧法合成了Er3+：YAG和Nd3+／Yb3+：YAG激光陶瓷粉体，探讨了反应机理及其影响因素。利用TG-DTA、XRD、IR、TEM及光谱分析等测试手段研究了粉体的结构、形貌及光谱性能等。结果表明，溶胶-凝胶燃烧法900℃即可获得YAG纯相，并且粉体粒径均匀、分散性和流动性好，粒度大小约60-100nm之间。在实验过程中发现：粉体性能受组分氧化物配比、络合剂用量、溶液的pH值、反应体系含水量、反应时间及温度、凝胶燃烧温度、热处理温度及时间等诸多因素的影响。对Er3+：YAG及Nd3+／Yb3+：YAG激光陶瓷纳米粉体进行了吸收、荧光发射光谱分析。980nm的激光器作为激发光源测定Er3+：YAG粉体实现了4I11/2→4I13/2能级间的2．94μm激光跃迁。Nd3+／Yb3+：YAG激光陶瓷纳米粉体采用808nm的激光器作为激发光源时Nd3+→Yb3+的能量转移实现了Yb3+：2F5／2→2F7/2的发射；在980nm的激光器作为激发光源时观察到了597，690，757nm的可见光，这些研究为固体激光工作物质提供了新的研究方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 固体激光器概述
• 1.3 固体激光器对工作物质的要求
• 1.4 新型激光工作物质-透明激光陶瓷
• 1.5 钇铝石榴石基质透明激光陶瓷
• 1.6 论文研究的目的及主要内容
• 第二章 YAG激光陶瓷纳米粉体制备方法
• 2.1 引言
• 2.2 YAG激光陶瓷纳米粉体的制备
• 2.3 YAG激光陶瓷纳米粉体制备方法比较
• 2.4 溶胶-凝胶燃烧法制备YAG纳米粉体形成机理
• 3+:YAG激光陶瓷纳米粉体的制备及性能测试'>第三章 Er³⁺:YAG激光陶瓷纳米粉体的制备及性能测试
• 3.1 引言
• 3.2 实验药品及仪器
• 3+:YAG激光陶瓷纳米粉体的制备'>3.3 Er³⁺:YAG激光陶瓷纳米粉体的制备
• 3.4 合成粉体结构和性能测试
• 3.5 结果与讨论
• 3+/Yb³⁺:YAG激光陶瓷纳米粉体的制备及性能测试'>第四章 Nd³⁺/Yb³⁺:YAG激光陶瓷纳米粉体的制备及性能测试
• 4.1 引言
• 4.2 实验药品及仪器
• 3+/Yb³⁺:YAG激光陶瓷纳米粉体的制备'>4.3 Nd³⁺/Yb³⁺:YAG激光陶瓷纳米粉体的制备
• 4.4 合成粉体结构和性能测试
• 结论
• 致谢
• 参考文献