Ưu điểm của gốm sứ trong suốt bằng laser là gì?
(1) Nó có các tính chất vật lý và hóa học, đặc điểm quang phổ và hiệu suất laser tương tự như đơn tinh thể. Các nghiên cứu hiện tại đã chỉ ra rằng gốm sứ đa tinh thể chất lượng quang học cao gần giống như gốm đơn tinh thể có cùng thành phần về độ dẫn nhiệt, hệ số giãn nở, phổ hấp thụ và phát xạ, và tuổi thọ huỳnh quang. Hiệu suất laser tương tự hoặc thậm chí tốt hơn so với đơn tinh thể. Về cơ tính, gốm đa tinh thể cũng có mức độ cải thiện nhất định so với gốm đơn tinh thể.
Nhà cung cấp cửa sổ đầu Raytool Trung Quốc
(2) Dễ dàng điều chế gốm sứ trong suốt bằng tia laser có kích thước lớn, và hình dạng dễ kiểm soát. Công nghệ tăng trưởng tinh thể khó thu được các đơn tinh thể có kích thước lớn do các điều kiện khác nhau và khó đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng đặc biệt. Quá trình đúc gốm đơn giản, và nhiệt độ thiêu kết thường thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của sự phát triển đơn tinh thể; một số vật liệu được mong đợi về mặt lý thuyết với hiệu suất laser tốt hơn, chẳng hạn như: Nd3 + / Yb3 +: RE2O3 (RE = Y, Sc, Lu), v.v. Do nhiệt độ cao và sự chuyển pha gần điểm nóng chảy, không thể phát triển đơn tinh thể với chất lượng quang học và kích thước lớn cùng một lúc. Tuy nhiên, công nghệ chuẩn bị gốm sứ được kỳ vọng sẽ đạt được độ trong suốt ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với điểm nóng chảy.
(3) Chu kỳ chuẩn bị ngắn và chi phí sản xuất thấp. Vật liệu gốm có quy trình nung kết đơn giản và thời gian chuẩn bị trong vài ngày, phù hợp với quy mô sản xuất lớn và giá thành rẻ. Công nghệ sinh trưởng đơn tinh thể rất mạnh, chu kỳ sinh trưởng hàng chục ngày, thường phải dùng chén nung platin hoặc iridi đắt tiền, giá thành sản xuất cao.
(4) Có thể đạt được sự pha tạp ở nồng độ cao, với độ đồng nhất quang học tốt. Do giới hạn của hệ số phân ly của các ion pha tạp trong chất nền (ví dụ, hệ số phân ly của các ion Nd3 + trong tinh thể YAG chỉ là 0,18), rất khó để đạt được sự pha tạp nồng độ cao bằng cách sử dụng công nghệ tăng trưởng nóng chảy, và rất dễ tạo thành một nồng độ theo hướng xuyên tâm. Gradient, và tạo thành một mẫu biến dạng. Vì vật liệu gốm không bị giới hạn bởi hiệu ứng phân tách nên có thể đạt được nồng độ cao và sự pha tạp đồng đều.
(5) Có thể điều chế gốm sứ trong suốt bằng laser đa lớp và đa chức năng. Công nghệ chuẩn bị gốm có thể kết hợp các vật liệu với các thành phần và chức năng khác nhau, mang lại sự tự do hơn cho việc thiết kế hệ thống laser. Ví dụ, kết hợp Nd: YAG và Cr4 +: YAG với nhau để tạo thành Q-switch thụ động, hoặc thậm chí là sự kết hợp giữa Q-switch và laser Raman, điều gần như không thể đối với các vật liệu đơn tinh thể. Đầu ra laser tự chuyển mạch Q cũng có thể được tạo ra trên cùng một loại gốm sứ trong suốt bằng laser để đạt được hiệu quả cao, công suất cao, tích hợp và thu nhỏ của laser Q chuyển mạch rắn được bơm LD.
Cửa sổ ống kính bảo vệ đầu cắt laser Precitec
So với vật liệu thủy tinh laze (lấy thủy tinh neodymium làm ví dụ), vật liệu laze gốm sứ trong suốt (lấy gốm sứ trong suốt Nd: YAG làm ví dụ) có độ dẫn nhiệt cao, có tác dụng tản nhiệt; nó có nhiệt độ nóng chảy cao và có thể chịu được công suất bức xạ cao hơn; Tính đơn sắc tốt; có thể đạt được đầu ra laser liên tục.
Khoa học kỹ thuật ngày càng tiến bộ. Tôi tin rằng với sự mở rộng và ngày càng sâu rộng phạm vi nghiên cứu của gốm sứ laser, sẽ ngày càng có nhiều vật liệu gốm sứ laser tốt hơn các sản phẩm tiền nhiệm, và cuối cùng là laser rắn sẽ được sử dụng rộng rãi hơn.