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《納米粉制備摻ndlt3gt氧化鑭釔透明陶瓷工藝及其性能表征》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要立方相的Y203晶體具有穩(wěn)定性好、光學(xué)透明區(qū)域?qū)挕釋?dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常有前景的固體激光材料。但由于其熔點(diǎn)高達(dá)2430℃+30℃，且在2280℃附近存在相變，因此用常規(guī)的方法很難生長(zhǎng)出大尺寸、高光學(xué)質(zhì)量的單晶，從而限制了它的應(yīng)用。最近隨著透明陶瓷制備技術(shù)的發(fā)展，稀土離子摻雜的Y203透明激光陶瓷引起了人們的廣泛注意。采用納米粉體技術(shù)和真空燒結(jié)工藝使Y203基透明陶瓷的燒結(jié)溫度比其熔點(diǎn)降低了約700"0，并使其光學(xué)質(zhì)量得到了很大的提高。目前多種稀土離子摻雜的Y203透明陶瓷都已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了激光輸出，研究證明Y203透明陶瓷是高功率、
2、高效率激光介質(zhì)的優(yōu)良基質(zhì)材料。本文以Nd3+：Y1．9Lao．103透明陶瓷為研究對(duì)象。添))ILa203以后，氧化鑭釔透明陶瓷的燒結(jié)溫度可降至1400"C～1700。C。和Nd：Y203透明陶瓷相比，摻Nd3+的氧化鑭釔透明陶瓷具有更好的燒結(jié)性能和光譜性能，因此進(jìn)一步研究其光譜性能以盡快實(shí)現(xiàn)LD泵浦條件下激光輸出具有重要的意義。本文首次采用商業(yè)納米粉制備了透明性良好的Nd”：Y1．9Lao．i03透明陶瓷，研究了燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間對(duì)Nd3+：Y1．9Lao．103透明陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響；同時(shí)采用Judd．．felt理論計(jì)算了Nd”：Y1．9La
3、o．103透明陶瓷的J．O參數(shù)并研究了La203的摻雜對(duì)其光譜性能的影響；最后初步探討了體視學(xué)方法在Nd3+：Y1．9Lao．103透明陶瓷性能表征中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：提高燒結(jié)溫度和延長(zhǎng)保溫時(shí)間均能有效改善Nd：Y1．9Lao．103透明陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能。但燒結(jié)溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都會(huì)使少量晶粒過(guò)分長(zhǎng)大，不利于氣孔的排除，從而導(dǎo)致樣品的透過(guò)率下降。當(dāng)燒結(jié)溫度為1650℃，保溫時(shí)間為50h時(shí)，樣品中幾乎不存在氣孔，且晶粒尺寸均勻，透過(guò)率最高，接近80％。La203的添加使Y1．9Lao．103結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)多組不同的發(fā)光中心，多發(fā)光中心既能使Nd：Y
4、1．9‰．103透明陶瓷的吸收和發(fā)射帶展寬，又不會(huì)降低其吸收和發(fā)射截面。寬的吸收帶可以大大降低對(duì)泵浦帶寬的要求，并有利于陶瓷對(duì)泵浦光的吸收和實(shí)現(xiàn)激光器件的小型化；寬的發(fā)射帶則有利于實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧激光輸出。La203的添加改變了基質(zhì)中Nd3+周圍格位環(huán)境的對(duì)稱性和極化程度，導(dǎo)致V上海大學(xué)碩士學(xué)位論文了基質(zhì)參數(shù)Q2增大和光譜品質(zhì)因子‰減小。小的光譜品質(zhì)因子有利于高效率激光輸出的實(shí)現(xiàn)。此外，Nd：Y1．9Lao．103透明陶瓷的量子效率和熒光壽命與Nd：Y203透明陶瓷相當(dāng)。因此Nd：YI．9Lao．103透明陶瓷是一種很有前景的高效率、高功率的激光增益介質(zhì)。最后本文
5、還把體視學(xué)方法運(yùn)用于Nd：Y1．9Lao．103透明陶瓷的性能表征，運(yùn)用體視學(xué)方法可以由組織截面二維的測(cè)量值來(lái)構(gòu)筑陶瓷三維結(jié)構(gòu)信息。通過(guò)實(shí)際的體視學(xué)主要參數(shù)的計(jì)算，成功預(yù)測(cè)了Nd：Y1．9Lao．103透明陶瓷的透過(guò)率的相對(duì)高低。關(guān)鍵詞：Nd3+：Y1．9La0．103，納米粉，透明激光陶瓷，顯微結(jié)構(gòu)，光譜性能，Judd．Ofelt理論，體視學(xué)VI上海大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTCubicY203singlecrystalisapromisingsolid-statelasermaterialduetoitsseveralfavorablepropert
6、ies，suchasstability,opticalclarityoverabroadspectralregionandhi曲thermalconductivity．Butitisextremelydifficulttogrowlarge-sizehi曲-qualityY203singlecrystalbecauseofitsveryhighmeltingtemperature(---24300C)andstmcturalphasetransitionatabout22800C．Recentlywimthedevelopmentoffabricationt
7、echnologyoftransparentceramics，Y203transparentceramicsdopedwimrare—earthionshasattractedconsiderableattentions．ThetransparentY203ceramicshasbeenfabricatedwiththenanocrystallinetechnologyandvacuumsinteringmethod，andthesinteringtemperatureisabout700。Clowerthanitsmeltingtemperature．An
8、ditsopticalqualityhasbeeni
