氟磷酸鹽雷射玻璃是指以氟磷酸鹽為基質的雷射玻璃。在雷射玻璃發展早期，對Nd3+在氟磷玻璃中的性質進行了研究並探索雷射。作為實用玻璃的研究是隨著高功率雷射而提出的。自聚焦限制了雷射器功率密度的提高，降低非線性折射率n2成為主要要求之一。氟磷玻璃的n2小，Nd3+在氟磷玻璃中有合適的受激發射截面，被認為是高功率雷射系統中合適的激活介質。
基本介紹
- 中文名：氟磷酸鹽雷射玻璃
- 外文名：fluorophosphate laser glass
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
簡介,氟磷酸鹽,雷射玻璃,雷射玻璃的特點,雷射玻璃生產條件,實用的雷射玻璃系統,
簡介
氟磷酸鹽雷射玻璃是指以氟磷酸鹽為基質的雷射玻璃。在雷射玻璃發展早期，對Nd3+在氟磷玻璃中的性質進行了研究並探索雷射。作為實用玻璃的研究是隨著高功率雷射而提出的。自聚焦限制了雷射器功率密度的提高，降低非線性折射率n2成為主要要求之一。氟磷玻璃的n2小，Nd3+在氟磷玻璃中有合適的受激發射截面，被認為是高功率雷射系統中合適的激活介質。
氟磷酸鹽
氟磷酸鹽製造方法，包括原料磨碎、計量、混合、造粒、迴轉窯高溫煅燒脫氟、半成品磨碎成燒結脫氟磷酸鹽產品。
雷射玻璃
雷射玻璃是一種以玻璃為基質的固體雷射材料。它廣泛套用於各類型固體雷射光器中，並成為高功率和高能量雷射器的主要雷射材料。
雷射玻璃的特點
用玻璃作為雷射工作物貢的特點是：可以廣泛改變化學組成和製造工藝以獲得許多重要的性質，如螢光性、高度熱穩定性、熱膨脹係數小、負的溫度折射係數、高度的光學均勻性，以及容易得到各種尺寸和形狀、價格低廉等。
雷射玻璃由基質玻璃和激活離子構成。雷射玻璃的各種物理化學性質主要取決於基質玻璃，而它的光譜特性主要由激活離子決定，但它們之間也存在相互聯繫和影響。在新型雷射玻璃的研究開發中，兩者之間的相互關係非常重要，直到20世紀80年代中期，基質玻璃體系主要是矽酸鹽、磷酸鹽和氟磷酸鹽，近年來氟化物雷射玻璃的研究十分活躍，是一類優異的雷射基質材料，氟化物玻璃的聲子能量較低，因此無輻射、躍遷很小，這一特性在上轉換雷射的開發中尤為有利，雷射玻璃的激活離子主要是稀土離子。
雷射玻璃生產條件
（1）激活離子的發光機構必須有亞穩態，形成三能級或四能級結構，並要求業穩態有較長壽命，使粒子數易於積累達到粒子數反轉。
（2）雷射玻璃必須有合適的光譜性質，吸收光譜要與光泵的輻射光譜儘可能重疊，以提高激活能量；螢光光譜要求譜帶少面窄，螢光的量子效率高。
（3）基質玻璃要有良好的透明度，對雷射波長的吸收應儘可能小，所以要求在雷射波長附近產生吸收的雜質的含量應儘可能少。
（4）必須有良好的均勻性，良好的化學穩定性，失透性小，有一定的機機強變和良好的光照穩定性。
（5）必須有良好的熱光穩定性，熱光係數要儘可能小。
實用的雷射玻璃系統
在雷射玻璃中，最重要的是釹玻璃。Nd3+幾乎能在所有的無機玻璃中產生螢光，於許多玻璃系統中都能產生受激發射。但具有實用意義的玻璃基質卻只有以下三種玻璃系統。
（1）矽酸鹽系統玻璃。矽酸鹽系統玻璃是使用範圍最廣的雷射玻璃。矽酸鹽系統釹玻璃具有螢光壽命長、量子效率高、物化性能好（失透傾向小、化學穩定性好、機械強度高）、生產工藝較簡單且成熟等特點，一般用於高能和高功率輸出雷射器。
（2）硼酸鹽及硼矽鹽系統玻璃。含硼玻璃的螢光壽命較短、量子效率較低，但Nd3+在其中的吸收係數較高，熱膨脹係數較低。因脈衝振盪的閾值能量與螢光壽命成正比，硼玻璃雖螢光壽命短而吸收係數高，可得到較低的閾值能量，適合於高重複率脈衝工作的雷射器。
（3）磷酸鹽系統玻璃。磷酸鹽系統玻璃的螢光壽命較短，螢光譜線窄，Nd3+在其中的近紅外吸收較強，有利於光泵能量的充分利用。由於在製造工藝上的困難，如其對耐火材料坩堝的侵蝕嚴重、光學均勻性差等，限制了它的廣泛套用。然而，通過調整玻璃的成分可獲得熱光係數很小的磷鹽玻璃，因此近來頗受關注，已用於重複頻率器件上。
