一种掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤及其制备方法
技术特征：
1.一种掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤，其特征在于，所述单晶光纤的化学式为re2xla1-2xsco3，其中re为yb3+、nd3+、er3+、tm3+、ho3+稀土离子中的一种，x为稀土离子取代la3+格位的摩尔百分数；当re为yb3+时，0.005≤x≤0.05；当re为nd3+时，0.005≤x≤0.02；当re为er3+时，0.01≤x≤0.07；当re为tm3+时，0.005≤x≤0.05；为ho3+时，0.005≤x≤0.015。
2.根据权利要求1所述的一种掺稀土离子的铝酸镁镧锶激光单晶光纤，其特征在于，所述单晶光纤属于正交晶系，单晶光纤直径为0.4～1mm，长度为10～120mm。
3.一种如权利要求1或2所述的掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤的制备方法，其特征在于，采用激光加热基座法，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，源棒(11)的横截面为(1～2)×(1～2)mm2、长度为50～120mm。
5.根据权利要求3或4所述的一种掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤的制备方法，其特征在于，步骤(4)和(5)中，制备好的单晶光纤横截面为(0.4～1)×(0.4～1)mm2、长度为20～120mm。
6.根据权利要求3或4所述的一种掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，激光加热源棒(11)中心的功率为25～50w，加热时间为2～5min。
7.根据权利要求3或4所述的一种掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，激光加热源棒(11)中心的功率为10～25w，加热时间为1～3min。
8.根据权利要求3或4所述的一种掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述等径生长的参数包括：提拉速度为10～20mm/h；馈送速度为10～20mm/h；保持激光中心的功率为25～50w；生长时间为2～6h。
9.根据权利要求3或4所述的一种掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述等径生长的参数包括：提拉速度为30～60mm/h；馈送速度为10～20mm/h；保持激光中心的功率为10～25w；生长时间为2～6h。
10.根据权利要求3或4所述的一种掺稀土离子的钪酸镧激光单晶光纤的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，将晶体取出后再放入马弗炉中在氢气气氛下于1450-1500℃下高温退火24h。
技术总结
本发明公开了一种掺稀土元素的钪酸镧激光单晶光纤及其制备方法，单晶光纤的化学Re<subgt;2x</subgt;La<subgt;1‑2x</subgt;ScO<subgt;3</subgt;，其中Re为稀土离子；当Re为Yb<supgt;3+</supgt;时，0.005≤x≤0.05；当Re为Nd<supgt;3+</supgt;时，0.005≤x≤0.02；当Re为Er<supgt;3+</supgt;时，0.01≤x≤0.07当Re为Tm<supgt;3+</supgt;时，0.005≤x≤0.05；当Re为Ho<supgt;3+</supgt;时，0.005≤x≤0.015。采用塑型封装压条、冷等静压、烧结制备源棒，再通过激光加热基座法生长单晶光纤，在空气中进行生长。该方法工艺简单，可有效降低生产成本，能够生长出高光学质量的单晶光纤；所制备得到的钪酸镧单晶光纤具有高长径比的特点，可作用于中红外激光器和新型的高温传感器。
技术研发人员：徐晓东,刘龙鑫,刘坚,徐冲,杨闯,姜正元,张俊
受保护的技术使用者：江苏师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18
技术研发人员：徐晓东,刘龙鑫,刘坚,徐冲,杨闯,姜正元,张俊
技术所有人：江苏师范大学
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