一种铒镱共掺激光预制棒及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710919637.4 | 申请日 | 2017-09-30 | 公开(公告)号 | CN107473579A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 徐传龙; | 发明人 | 徐传龙; 冯维娥; 徐源; 徐煜清; | ||||
| 摘要 | 一种铒镱共掺激光预制棒，以高纯 石英 砂为基本重量份原料，配以占高纯石英砂重量5%～8%的微量元素添加剂，采用SiO2含量大于99.9999%，杂质含量低于2ppm，65～150目的高纯石英砂，其中，微量元素添加剂包括 氧 化铒Er2O3、氧化镱Yb2O3、 硝酸 锂LiNO3、硝酸 铝 Al（NO3）3.9H2O、硝酸镁Mg（NO3）2.6H2O、硝酸锌Zn（NO3）2.6H2O、硝酸钡Ba（NO3）2。本 发明 采用连熔炉拉制工艺拉制成型的铒镱共掺激光预制棒，工作波段在1.5～1.6μm，具有高输出功率、较高的 能量 转换率、光束质结构紧凑、转换效高的特点，大大改善激光放大性能，是实现贯性约束 核聚变 升级换代首选材料。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铒镱共掺激光预制棒，其特征在于：以高纯石英砂为基本重量份原料，配以占高纯石英砂重量5%～8%的微量元素添加剂，所述微量元素添加剂是由以下重量份配比的原料组成： |
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| 说明书全文 | 一种铒镱共掺激光预制棒及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及一种激光预制棒的制备技术，特别是一种铒镱共掺激光预制棒及其制备方法。 背景技术[0002] 近几年来，铒镱共掺激光预制棒受国内外越来越多专家的青睐。硅酸盐和氟酸盐具有较好的化学稳定性、热稳定性，而且有较宽的红外透过性能和较大的非均匀展性，是宽带高增益掺铒放大光纤的最佳材料，在其中引入Yb3+离子，制成铒镱共掺激光预制棒，大大改善激光放大性能，具有光束质结构紧凑、转换效高等优点。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种铒镱共掺激光预制棒，其特点是，以高纯石英砂为基本重量份原料，配以占高纯石英砂重量5%～8%的微量元素添加剂，所述微量元素添加剂是由以下重量份配比的原料组成：氧化铒Er2O3 2.4～2.6； 氧化镱Yb2O3 2.4～2.6； 硝酸锂 LiNO3 0.1～0.3； 硝酸铝Al（NO3）3 . 9H2O 0.1～0.3； 硝酸镁Mg（NO3）2 . 6H2O 0.4～0.6； 硝酸锌Zn（NO3）2 . 6H2O 1.2～1.4； 硝酸钡Ba（NO3）2 0.3～0.5。 [0005] 本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述微量元素添加剂占高纯石英砂重量的5.64%～7.26% 。 [0006] 本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，采用SiO2含量大于99.9999%，杂质含量低于2 ppm，65～150目的高纯石英砂。 [0007] 本发明所要解决的另一个技术问题是通过以下技术方案来实现的，上述的铒镱共掺激光预制棒的制备方法，其特点是，将微量元素添加剂中的氧化铒Er2O3、氧化镱Yb2O3 按比例称量后，加酸溶解，制成酸溶液；将微量元素添加剂中的硝酸锂LiNO3、硝酸铝Al（NO3）3. . . 9H2O 、硝酸镁Mg（NO3）2 6H2O、硝酸锌Zn（NO3）2 6H2O、硝酸钡Ba（NO3）2 按比例称重后，加水溶解，制成水溶液；将上述两种溶液掺入高纯石英砂充分混合后，加温至1150～1200℃进行烘烤膨化，然后进行筛选和磁选，去除金属杂质，再投入连熔炉熔炼，拉制成型。 [0008] 本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的酸为盐酸，其浓度为36%～38%。 [0009] 本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，连熔炉内温度在2000～2200℃的条件下，熔炼6～7小时后，进行拉制成型。 [0010] 与现有技术相比，本发明采用连熔炉拉制工艺拉制成型的铒镱共掺激光预制棒有以下优点：1.工作在1.5～1.6μm波段；2.具有高输出功率和较高的能量转换率；3.具有高峰值功率、高重复频率的脉冲输出；4.优化可以实现接近衍射极限的光束质量；5.大大改善激光放大性能；6.光束质结构紧凑、转换效高，是实现贯性约束核聚变升级换代首选材料。 具体实施方式[0011] 进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。 [0012] 一种铒镱共掺激光预制棒，以高纯石英砂为基本重量份原料，配以占高纯石英砂重量5%～8%的微量元素添加剂，所述微量元素添加剂是由以下重量份配比的原料组成：氧化铒Er2O3 2.4～2.6； 氧化镱Yb2O3 2.4～2.6； 硝酸锂 LiNO3 0.1～0.3； 硝酸铝Al（NO3）3. 9H2O 0.1～0.3； . 硝酸镁Mg（NO3）2 6H2O 0.4～0.6； 硝酸锌Zn（NO3）2 . 6H2O 1.2～1.4； 硝酸钡Ba（NO3）2 0.3～0.5。 [0013] 所述微量元素添加剂占高纯石英砂重量的最佳质量百分比为5.64%～7.26% 。 [0014] 上述铒镱共掺激光预制棒的制备方法是，采用SiO2含量大于99.9999%，高纯度、高透过率达92%，杂质含量低于2 ppm，65～150目的高纯石英砂；将微量元素添加剂中的氧化铒Er2O3、氧化镱Yb2O3 按比例称量后，加酸溶解，制成酸溶液；所述的酸为盐酸，其浓度为36%～38%；将微量元素添加剂中的硝酸锂LiNO3、硝酸铝Al（NO3）3. 9H2O 、硝酸镁Mg（NO3）2 . 6H2O、硝酸锌Zn（NO3）2 . 6H2O、硝酸钡Ba（NO3）2按比例称重后，加水溶解，制成水溶液；将上述两种溶液掺入高纯石英砂充分混合后，加温至1150～1200℃进行烘烤膨化，然后冷却、筛选和磁选，去除金属杂质，再投入连熔炉熔炼，连熔炉内温度在2000～2200℃的条件下，熔炼6～7小时后，拉制成型。 [0015] 所述微量元素添加剂配方一：氧化铒Er2O3 2.4； 氧化镱Yb2O3 2.4； 硝酸锂 LiNO3 0.1； 硝酸铝Al（NO3）3. 9H2O 0.1； . 硝酸镁Mg（NO3）2 6H2O 0.4； 硝酸锌Zn（NO3）2 . 6H2O 1.2； 硝酸钡Ba（NO3）2 0.3。 [0016] 所述微量元素添加剂配方二：氧化铒Er2O3 2.5； 氧化镱Yb2O3 2.5； 硝酸锂 LiNO3 0.2； 硝酸铝Al（NO3）3. 9H2O 0.2； 硝酸镁Mg（NO3）2 . 6H2O 0.5； 硝酸锌Zn（NO3）2 . 6H2O 1.3； 硝酸钡Ba（NO3）2 0.4。 [0017] 所述微量元素添加剂配方三：氧化铒Er2O3 2.6； 氧化镱Yb2O3 2.6； 硝酸锂 LiNO3 0.3； 硝酸铝Al（NO3）3. 9H2O 0.3； 硝酸镁Mg（NO3）2 . 6H2O 0.6； 硝酸锌Zn（NO3）2 . 6H2O 1.4； 硝酸钡Ba（NO3）2 0.5。 |
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