1.一种掺镱稀土钽酸盐飞秒激光晶体,其特征在于,该晶体是以具有单斜对称结构的
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褐钇铌矿型稀土钽酸盐为基质的飞秒激光晶体,所述晶体的化学式为Yb :RETaO4,分子式
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为YbxRE1‑xTaO4,其中RE为La,Sc,Lu或Y;0
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子,并与周围八个氧原子配位形成畸变的八面体,Yb 与RE 离子位于畸变的八面体中心,
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Ta 与周围四个氧原子配位形成畸变的四面体,并位于畸变的四面体中心;
所述晶体的制备方法包括以下步骤:
1)采用固相法或液相法制备晶体的多晶原料:固相法是将氧化物原料Ta2O5、Yb2O3、RE2O3,其中RE为La,Sc,Lu或Y,作为初始原料按照下列化学反应方程式进行称量:
xYb2O3+(1‑x)RE2O3+Ta2O5=2YbxRE1‑xTaO4其中x=0.5‑30at%;然后将称量的化合物充分混合,再经过100~300MPa的冷等静压
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后,通过高温固相法在1550℃~1700℃温度下烧结48~72小时得到Yb :RETaO4多晶原料;
所述液相法是采用共沉淀法或熔融‑凝胶法制备所述晶体的多晶原料;
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2)熔体法生长单晶:将步骤1)中固相法或液相法制备的Yb :RETaO4多晶原料,放入铱金材质的生长坩埚内,通过电阻或感应加热使原料充分熔化,获得晶体生长初始熔体,然后以[100]、[010]或[001]结晶方向的无掺杂的RETaO4单晶作为籽晶,其中RE为La,Sc,Lu或Y,采用熔体法晶体生长工艺—包括提拉法、坩埚下降法、温梯法、微下降法来进行单晶生长,获得晶体。
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2.如权利要求1所述的掺镱稀土钽酸盐飞秒激光晶体,其特征在于,Yb 离子的掺杂浓度是0.5‑30at%,0.005
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3.如权利要求1所述的掺镱稀土钽酸盐飞秒激光晶体,其特征在于,所述Yb :RETaO4晶体作为飞秒激光介质,采用当前应用成熟的940nm或者970nm半导体激光器作为泵浦源,通
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过F7/2→F5/2能级跃迁,将基态的粒子抽运到F5/2能级上,然后F5/2能级上粒子再通过无辐
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照跃迁弛豫到F5/2最低Stark子能级上,形成粒子数反转,从而实现Yb 离子F5/2到F7/2的准三能级受激跃迁产生1.03微米近红外激光。
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4.如权利要求1所述的掺镱稀土钽酸盐飞秒激光晶体,其特征在于,所述Yb :RETaO4晶体作为飞秒激光介质,采用SESAM棱镜或者Kerr棱镜作为饱和吸收体,通过锁模的方式实现飞秒脉冲激光输出。