激光玻璃的應(yīng)用、組成及制造方法

新聞發(fā)布時(shí)間：2013-12-26

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新聞作者：錦泰特種玻璃

激光玻璃被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)、軍事等方面，在工業(yè)領(lǐng)域中用于激光打孔、焊接、切割、測距等，自然科學(xué)領(lǐng)域中用于喇曼散射、布里淵散射的研究等，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用于治療皮膚病、切除腫瘤等，軍事領(lǐng)域用于制導(dǎo)、導(dǎo)航及慣性約束等方面。
激光玻璃由基質(zhì)玻璃成分與激光離子構(gòu)成。激光玻璃基質(zhì)成分集中于《元素周期表》ⅢA和ⅥA中族中。主要成分為硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽及氟磷酸鹽四個(gè)系統(tǒng)。下表1-1中列出了各種激光玻璃的主要優(yōu)缺點(diǎn)
表1-1激光玻璃基質(zhì)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)

系統(tǒng)	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)
硅酸鹽系	1）制備工藝簡單 2）化學(xué)穩(wěn)定性好	1）增益系數(shù)小 2）易產(chǎn)生色心吸收，效率低
硼酸鹽系	1）閾值低 2）熱膨脹系數(shù)小	1）熒光猝滅 2）量子效率低
磷酸鹽系	1）受激發(fā)射截面大 2）非線性折射率小 3）應(yīng)力熱光系數(shù)低	1）化學(xué)穩(wěn)定性差 2）熱-機(jī)械穩(wěn)定性差 3）易產(chǎn)生條紋
磷酸鹽系	1）非線性折射率低 2）阿貝數(shù)高 3）增益系數(shù)高	1）制備工藝?yán)щy 2）易析晶

激光離子主要包括Pr3+、Nd3+、Pm3+、Sm3+、Tb3+、Ho3+、Er3+、Tm3+及Yb3+等稀土離子。不同離子具有不同的光譜特征，相應(yīng)的激光玻璃也具有不同的用途。
激光玻璃的植被主要采用熔體冷卻成型方法，包括以鉑金坩堝、陶瓷坩堝為容器的間隙式熔體冷卻成型方法及以鉑金池爐為容器的連續(xù)熔融法。不同容器及方法熔制玻璃的優(yōu)缺點(diǎn)列于表1-2。
表1-2不同方法熔融玻璃的優(yōu)缺點(diǎn)

容器及工藝	鉑金坩堝（間隙式）	鉑金池爐（連續(xù)式）	陶瓷坩堝（間隙式）
優(yōu)點(diǎn)	1）侵蝕引起的雜質(zhì)少 2）玻璃的光學(xué)均勻性好	可大量生產(chǎn)固定品種的激光玻璃	較經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法
缺點(diǎn)	玻璃中有鉑金顆粒	質(zhì)量不易保證	引入的污染物多

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激光玻璃的應(yīng)用、組成及制造方法