В чем преимущества лазерной прозрачной керамики?
(1) Он имеет такие же физические и химические свойства, спектральные характеристики и характеристики лазера, что и монокристаллы. Существующие исследования показали, что поликристаллическая керамика высокого оптического качества практически не отличается от монокристаллов того же состава по теплопроводности, коэффициенту расширения, спектрам поглощения и излучения и времени жизни флуоресценции. Характеристики лазера аналогичны или даже лучше, чем у монокристаллов. С точки зрения механических свойств поликристаллическая керамика также имеет определенное улучшение по сравнению с монокристаллами.
Поставщик окон Raytool в Китае
(2) Легко изготовить прозрачную для лазера керамику большого размера, а форму легко контролировать. С помощью технологии выращивания кристаллов трудно получить монокристаллы большого размера из-за различных условий, и трудно удовлетворить потребности специальных приложений. Процесс формования керамики прост, а температура спекания обычно намного ниже, чем температура плавления при выращивании монокристаллов; некоторые теоретически ожидаемые материалы с лучшими лазерными характеристиками, такие как: Nd3 + / Yb3 +: RE2O3 (RE = Y, Sc, Lu) и т. д. Из-за высокой температуры и фазового перехода вблизи точки плавления невозможно выращивать монокристаллы с высокой оптическое качество и большие размеры одновременно. Однако ожидается, что технология изготовления керамики обеспечит прозрачность при температуре намного ниже точки плавления.
(3) Короткий цикл подготовки и низкая стоимость производства. Керамический материал имеет простой процесс спекания и период подготовки в несколько дней, что подходит для крупномасштабного производства и имеет низкую стоимость. Технология выращивания монокристаллов сильна, цикл выращивания составляет десятки дней, обычно требуются дорогие платиновые или иридиевые тигли, а стоимость производства высока.
(4) Может быть достигнута высокая концентрация легирования с хорошей оптической однородностью. Из-за ограничения коэффициента сегрегации легированных ионов в матрице (например, коэффициент сегрегации ионов Nd3 + в кристалле YAG составляет всего 0,18) сложно добиться легирования высокой концентрации с использованием технологии выращивания из расплава, и легко получить образуют концентрацию в радиальном направлении. Градиент и образуют рисунок деформации. Поскольку керамические материалы не ограничены эффектом сегрегации, могут быть достигнуты высокая концентрация и однородное легирование.
(5) Может быть изготовлена многослойная и многофункциональная прозрачная для лазера керамика. Технология подготовки керамики позволяет комбинировать материалы с различными компонентами и функциями, что обеспечивает большую свободу при проектировании лазерных систем. Например, объединение Nd: YAG и Cr4 +: YAG вместе для формирования пассивного модулятора добротности или даже сочетание модуляции добротности и рамановского лазера, что практически невозможно для монокристаллических материалов. Выходной сигнал лазера с автоматической модуляцией добротности может также генерироваться на той же прозрачной для лазера керамике, что обеспечивает высокую эффективность, высокую мощность, интеграцию и миниатюризацию твердотельных лазеров с модуляцией добротности с LD-накачкой.
Защитное стекло для лазерной режущей головки Precitec
По сравнению с материалами из лазерного стекла (на примере неодимового стекла) прозрачные керамические материалы для лазеров (например, из прозрачной керамики на основе Nd: YAG) обладают высокой теплопроводностью, что способствует рассеиванию тепла; он имеет высокую температуру плавления и может выдерживать более высокую мощность излучения; Хорошая монохромность; может обеспечить непрерывный выход лазера.
Наука и техника развиваются. Я считаю, что с расширением и углублением области исследований лазерной керамики будет все больше и больше лазерных керамических материалов, которые лучше, чем предшественники, и, наконец, твердые лазеры будут более широко использоваться.