用于激光和受激拉曼频移的钼酸盐晶体及其制备方法和用途
专利汇可以提供用于激光和受激拉曼频移的钼酸盐晶体及其制备方法和用途专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于激光和受激 拉曼频移 的钼酸盐晶体及其制备方法和用途,涉及光 电子 晶体材料领域。分子式为R2xBi2(1－x)(MoO4)3(R＝Ti、Cr、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等，x介于0到1之间)，R3+作为激活离子，采用提拉法生长。该类激光晶体物化性能稳定，在空气中不潮解，制备成本较低。还具有将单一 波长 入射激光转变成一系列间隔为声子 频率 的激光输出的受激拉曼频移效应。，下面是用于激光和受激拉曼频移的钼酸盐晶体及其制备方法和用途专利的具体信息内容。
1.一种用于激光和受激拉曼频移的钼酸盐晶体，其特征在于：分子式为 R2xBi2(1 -x)(MoO4)3，R＝Ti、Cr、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm或Yb，x 介于0到1之间，该晶体为单斜晶系，空间群为P21/c，晶体的单胞参数为 a＝7.685，b＝11.491，c＝11.929，β＝115.4°，D＝6.26g/cm3，晶胞参数随x 值的变化而有细微变化。
2.一种权利要求1的钼酸盐晶体，其特征在于：该晶体分子式为 Nd0.02Bi1.98(MoO4)3。
3.一种权利要求1的钼酸盐晶体，其特征在于：该晶体分子式为 Er0.02Bi1.98(MoO4)3。
4.一种权利要求1的钼酸盐晶体，其特征在于：该晶体分子式为 Yb0.04Bi1.96(MoO4)3。
5.一种权利要求1至4任一的钼酸盐晶体的制备方法，其特征在于：采用提拉 法生长。
6.一种权利要求1至4任一的钼酸盐晶体的用途，其特征在于：作为固体激光 器工作物质。
7.一种权利要求1至4任一的钼酸盐晶体的用途，其特征在于：作为受激拉曼 频移材料。
8.一种权利要求1至4任一的钼酸盐晶体的用途，其特征在于：作为自受激拉 曼频移激光材料，在一定波长范围内输出一系列不同波长的激光。
技术领域
本发明涉及光电子晶体领域，尤其是涉及可应用于固体激光和激光的受激 拉曼频移的一类钼酸盐晶体及其生长制备。
背景技术
将单一波长入射激光通过受激拉曼散射(SRS)转变成一系列间隔为声子频 率的受激拉曼频移激光，是开发新波长激光的一种重要途径。晶体材料由于其 密度高，可确保激光和受激拉曼散射活性材料有最好的相互作用和高增益；晶 体中原子和分子排列的高度对称性抑制了频率分散和谱线加宽，并将所有受激 拉曼散射活性离子调整到共振，使其增益和转换效率增加。钼酸盐晶体中含有 强共价键分子基团(MoO4)2-，是一种较好的拉曼介质，而且物化性能稳定，制备 成本低廉。在这些晶体中掺入激活离子，也可成为激光晶体，进而在同一块晶 体上直接产生受激拉曼散射激光，因而受到广泛的关注。
发明内容
本发明的激光晶体的分子式为R2xBi2(1-x)(MoO4)3(R＝Ti、Cr、Ce、Pr、Nd、 Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等，x介于0到1之间)，其中R3+为根据泵浦 源、激光腔和应用需要等因素确定的部分替代晶体基质中Bi3+离子位置的某种稀 土或过渡金属离子，x的值可以根据掺杂离子种类和激光运转需要在0到1之间 变化。该晶体为单斜晶系，空间群为P21/c，晶体的单胞参数为a＝7.685， b＝11.491，c＝11.929，β＝115.4°，D＝6.26g/cm3，晶胞参数随x值的变化而有 细微变化，在空气中不潮解。该类基质晶体除了镧系或过渡金属元素带来的特 征谱线外，在450nm至3000nm波段透明。
本发明采用提拉法生长：采用Bi2O3、过渡族或稀土氧化物R2O3和MoO3为原 料，将固相反应后的产物置于晶体提拉生长炉进行晶体生长。
本发明的R2xBi2(1-x)(MoO4)3类晶体具有良好的光学、机械和热导性能，较高的 化学稳定性，较强的受激拉曼效应，而且可以用提拉法生长，制备成本较低。 该类晶体可作为固体激光器的工作介质，被闪光灯、半导体激光或其他光源泵 浦而输出固体激光。还具有将单一波长入射激光转变成一系列间隔为声子频率 的激光输出的受激拉曼频移效应。
具体实施方式
称取0.83g的Nd2O3、113.19g的Bi2O3和107g的MoO3，将这三种原料一起置 于玛瑙研钵中研磨混合均匀，用油压机以2.5吨/cm2的压强压成薄片，置于马弗 炉中在550℃烧结24小时。然后将固相反应合成的产物装入φ40×40mm3的铂坩埚， 置于晶体提拉生长炉中，升温熔化。生长的条件为：熔化温度680℃左右，在高 出熔点30℃左右恒温3小时，缓慢降温至熔点以上5℃左右，引入籽晶。经引 种、放肩、等径生长，拉速0.5～1mm/h，转速15～20rpm，纵向的固液界面温 度差为10～30℃，最后退火完成生长过程。生长得到尺寸大于φ15×20mm3的优质 透明单晶Nd0.02Bi1.98(MoO4)3。该晶体在空气中不潮解，其单胞参数为a＝7.685， b＝11.491，c＝11.929，β＝115.4°，D＝6.26g/cm3。该晶体1064nm波长处的 折射率为2.21，1064nm处的发射截面为7.99×10-20cm2。
实例2：单晶Er0.02Bi1.98(MoO4)3的制备
称取0.94g的Er2O3、113.18g的Bi2O3和107.0g的MoO3，将这三种原料一起 置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，用油压机以2.5吨/cm2的压强压成薄片，置于马 弗炉中在550℃烧结24小时。然后将固相反应合成的产物装入φ40×40mm3的铂坩 埚，置于晶体提拉生长炉中，升温熔化。生长的条件为：熔化温度680℃左右， 在高出熔点30℃左右恒温3小时，缓慢降温至熔点以上5℃左右，引入籽晶。 经引种、放肩、等径生长，拉速0.5～1mm/h，转速15～20rpm，纵向的固液界 面温度差为10～30℃，最后退火完成生长过程。生长得到尺寸大于φ15×20mm3的 优质透明单晶Er0.02Bi1.98(MoO4)3。
实例3：单晶Yb0.04Bi1.96(MoO4)3的制备
称取1.93g的Yb2O3、112.03g的Bi2O3和107.0g的MoO3，将这三种原料一起 置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，用油压机以2.5吨/cm2的压强压成薄片，置于马 弗炉中在550℃烧结24小时。然后将固相反应合成的产物装入φ40×40mm3的铂坩 埚，置于晶体提拉生长炉中，升温熔化。生长的条件为：熔化温度680℃左右， 在高出熔点30℃左右恒温3小时，缓慢降温至熔点以上5℃左右，引入籽晶。 经引种、放肩、等径生长，拉速0.5～1mm/h，转速15～20rpm，纵向的固液界 面温度差为10～30℃，最后退火完成生长过程。生长得到尺寸大于φ15×20mm3的 优质透明单晶Yb0.04Bi1.96(MoO4)3。
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