一种制备Cr⁴⁺:Ca₂GeO₄激光晶体的方法

摘要

一种制备Cr4+:Ca2GeO4激光晶体的方法属于可调谐激光晶体技术领域。现有技术采用自发结晶法、助溶剂法制备Cr4+:Ca2GeO4激光晶体；Cr4+是通过直接加入三氧化二铬原料，在晶体的生长过程中所产生；二氧化锗等原料直接加入熔体中。主要问题是生长速率低、晶体尺寸小，晶体中含有较多缺陷，Cr3+未能完全转化为Cr4+，以及二氧化锗的挥发。本发明包括以下步骤：1、按照化学计量比称取所用原料三氧化二铬、三氧化铬、碳酸钙和二氧化锗，其中三氧化二铬过量1～2％(wt)称取；2、将三氧化二铬和三氧化铬混合，采用水热合成法合成二氧化铬；3、将二氧化铬、碳酸钙和二氧化锗混合后压制成型；高温烧结后研磨成粉，再次高温烧结，获得生长料；4、采用提拉法使用所获得的生长料生长Cr4+:Ca2GeO4激光晶体。

主权项

一种制备Cr4+:Ca2GeO4激光晶体的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照化学计量比称取所用原料三氧化二铬、三氧化铬、碳酸钙和二氧化锗，其中三氧化二铬过量1～2％wt称取；(2)将三氧化二铬和三氧化铬混合，合成二氧化铬；(3)将二氧化铬、碳酸钙和二氧化锗混合后压制成型；在1100～1350℃温度下烧结后研磨成粉，再次在相同温度下烧结，获得生长料；(4)采用提拉法、使用所获得的生长料生长Cr4+:Ca2GeO4激光晶体，即：将生长料装入单晶炉中，在氮气气氛下采用提拉法生长Cr4+:Ca2GeO4激光晶体，生长参数为，提拉速度：1～2mm/h，籽晶转速：20～40rpm，反应方程式如下：x CrO2+2CaCO3+(1‑x)GeO2＝Ca2CrxGe(1‑x)O4+2CO2↑，其中x的取值范围为：0.03％≤x≤0.3％wt。