多晶Nd:Y2O3激光晶体的纳米制备技术研究

Nd：Y2O3晶体与Nd：YAG单晶或Nd激光玻璃相比具有能够同时获得高平均输出功率和峰值功率的优点．本项目采用自制的高性能Y2O3纳米粉，研究多晶透明Nd: Y2O3晶体的制备技术，用以取代价格昂贵的单晶Nd: Y2O3，不但可以极大提高生产效率，降低造价，而且更重要的是可以得到单晶体无法达到的大晶体尺寸，极大提高激光输出功率。首先采用钇的氢氧化物和碳酸盐为先驱物，研制出颗粒细小、均匀、分散良好、烧结活性高、特别是适合于透明晶体制备的Y2O3粉体（目前的商用Y2O3粉体难以得到高透明的陶瓷）。探明Y2O3纳米粉体烧结的动力学规律。提出采用无毒、无放射性的ZrO2和HfO2作为烧结添加剂，取代常用的具有毒性的BiO或放射性的ThO2，可极大简化工艺和提高安全性。最终研究开发出高透光率、大尺寸Nd：Y2O3多晶体的先进制备技术。本项目将为Nd:Y2O3多晶激光晶体的开发奠定理论和实践基础。