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激光材料:印度洋海底首次发现高浓度稀土

2013-05-21 08:46
Radow
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  在稀土元素中已实现激光输出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb共11个三价离子和Sm、Dy、Tm三个二价离子。稀土的激光性能是由于稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁而产生的。由于很多稀土离子具有丰富的能级和他们的4f电子的跃迁,使稀土成为激光晶体不可缺少的激活离子,为高新科技提供了很多性能优越的高功率、LD泵浦、可调谐、新波长等掺稀土激光晶体。高功率掺稀土激光晶体主要有掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)、掺钕铝酸钇(Nd:YAP)、掺铝钆稼石榴石(Nd:GGG)和掺钕铝酸镁镧(Nd:LMA)等。其中,Nd:YAG最重要,应用最广,用量最大。国外早已投入生产,在美国Nd:YAG晶体已经商品化,新产品质量稳定,占领国际大部分市场。可调谐激光晶体同样很引人注目。利用Ce离子的宽带跃迁,从Ce:YLF和Ce:LaF3等晶体中获得可调谐的紫外激光。目前最为有效的和可连续调谐的紫外激光晶体是Ce:LiCAF、Ce:LiSAF。

  在稀土激活离子中常用的是Nd离子,它输出波长为1.06μm。多年来人们一直在进行新波长激光晶体的探索工作。其中比较成功并获得实际应用的有掺Er和Ho的激光晶体。这些晶体输出的波长对人眼安全,大气传输特性好,对战场的烟雾穿透能力强,保密性好,适合军用。而且其波长容易被水吸收,更适合于激光医疗,在表面脱水和生物工程等方面,也将获得应用。目前我国对Ho:Cr:Tm:YAG、Er:YAG和Ho:Er:Tm:YLF已有小批量试制能力,但末形成批量产品。

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