不同制备工艺对ZnS光学性能的影响

分别用真空热压、H2S模式的化学气相沉积以及S模式的化学气相沉积3种工艺方法制备了红外透过性能良好的ZnS材料.比较了不同的工艺过程对ZnS显微结构的影响,并且分析了不同制备方法形成的缺陷对光学性能的影响.探讨了热等静压工艺改善光学性能的原因和机理.透过谱图的测试表明,S模式的化学气相沉积法制备的ZnS具有最高的可见光至远红外的透过率.对3种方法制备的ZnS分别进行了热等静压后处理,发现对材料的光学透过性能都有不同程度的提高.

Cr:LiSrAlF_6 晶体生长及其性能表征(英文)

本文报道了布里奇曼法生长的高品质Cr:LiSrAlF6晶体及其激光特性。采用固相氟化反应除去原料中的氧化物和水。在较小的温度梯度和较慢的生长速率下生长出的Cr:LiSrAlF6晶体尺寸达到2 0mm× 130mm。均匀的Cr3 +掺杂浓度为 1～ 15mol%。从XRD谱图计算出的Cr:LiSAF晶体点阵参数为a =0 .5 0 2nm ,c =0 .96 7nm。测试了晶体的吸收曲线 ,并分析了其吸收与能带结构的关系。实现了闪光灯泵浦的Cr:LiSAF激光器运转 ,激光转换斜效率达到 5 .85 %。

Cr：LiCaAlF_6晶体的缺陷研究

本文报道了用化学腐蚀、光学显微镜、扫描电子显微镜、Ｘ射线能谱分析等方法观测布里奇曼法生长的Ｃｒ：ＬｉＣａＡｌＦ＿６（简称Ｃｒ：ＬｉＣＡＦ）晶体中的缺陷。分析讨论了晶体中缺陷的形成原因和减少缺陷的措施。

Ti3SiC2/HAp陶瓷复合材料力学性能研究

以Ti3SiC2(10%～50%,体积分数)和HAp粉为原料,采用等离子体放电烧结(SPS)方法,在外加应力60 MPa,烧结温度1200℃条件下,制备了Ti3SiC2/HAp陶瓷复合材料.研究了Ti3SiC2含量对复合材料的硬度、抗弯强度、断裂韧性等力学性能的影响.实验结果表明,随Ti3SiC2含量的变化,复合材料的强度和韧性均得到了提高和改善.分析认为,Ti3SiC2材料的微观结构特征和增韧机制起到了重要作用.

低压化学气相沉积法制备ZnSe多晶及其性能研究

以单质 Zn,Se 和 H2为原料,采用低压化学气相沉积方法在温度为 630℃～750℃,压力为 300 Pa～1 000 Pa条件下制备出了性能优异的 ZnSe 多晶材料。性能测试表明,制备出的 CVD ZnSe 多晶材料在 0.55 μm^22 μm, 及 8 μm^14 μm 波段的平均透过率超过 70% (1 mm 厚),在 3.39 μm 处的应力双折射为 54 nm/cm。其光学透过性能与美国采用Zn 和 H2Se 气体为原料制备出的 CVD ZnSe 多晶非常接近。

可调谐激光晶体Cr^（3＋）：LiCaAIF_6的生长及原料处理

本文介绍了生长Ｃｒ￣（３＋）：ＬｉＣａＡＩＦ＿６晶体所用原料的氟氢化处理和几种晶体生长工艺，获得了尺寸为Φ１０×１００ｍｍ及Φ２０×６０ｍｍ的完整单晶。对晶体成分及所含杂质进行了化学常量分析、光谱半定量分析和光电子能谱分析，讨论了晶体末端有时失透的可能原因。发现原料处理对高质量晶体的生长极为重要。

Cr∶LiSAF可调谐激光晶体的生长及应用

本文报道了高质量Cr∶LiSrAlF6 (简称Cr∶LiSAF)晶体的软坩埚下降法生长及其激光特性。采用“固相反应”氟化法处理原料 ,能有效的去除原料中的氧化物成分和水 ,得到可用于晶体生长的纯净原料 ;用厚度仅为 0 .0 6～ 0 .0 9mm的铂金软坩埚 ,温度梯度控制在 2 0℃ /cm以下 ,用低速率的坩埚下降法生长出尺寸达2 0× 130mm的优质单晶 ,能实现 1mol%～ 15mol%各种浓度的均匀掺杂。在闪光灯泵浦的条件下 ,该晶体脉冲激光输出能量为 3.4 5J ,晶体的储能密度达到 2 .4 6J/cm3,激光斜效率高达 5.85% ,点效率为 3.32 %。用 4 88nm的单线氩离子泵浦Cr∶LiSAF晶体 ,获得了脉冲宽度 4 0fs、平均输出功率 4 5mW的稳定自锁模脉冲序列。

Cr^(3+)∶LiSrAlF_6的晶体生长及其激光性能研究

采用坩埚下降法生长了Ｃｒ３＋∶ＬｉＳｒＡｌＦ６（Ｃｒ∶ＬｉＳＡＦ）晶体。以功率为９００ｍＷ，波长为４８８ｎｍ的单线氩离子激光泵浦６ｍｏｌ％的Ｃｒ∶ＬｉＳＡＦ晶体，实现了Ｃｒ∶ＬｉＳＡＦ激光器的飞秒级自锁模运转，得到了脉冲宽度为４０ｆｓ，重复频率为１００ＭＨｚ，平均输出功率为４５ｍＷ的稳定的锁模脉冲序列。用闪光灯泵浦１ｍｏｌ％的Ｃｒ∶ＬｉＳＡＦ激光棒，在输入能量为１２０Ｊ时，得到了１２７０ｍＪ的激光输出，斜效率达２．２７％。

优质大尺寸Cr：LiCAF晶体的Bridgman法生长

本文报道了Ｃｒ：ＬｉＣａＡｌＦ＿６晶体的布里奇曼法生长工艺，获得了尺寸达Φ１０×１００ｍｍ及Φ２０×８０ｍｍ等多种掺杂浓度的优质完整单晶，测试了晶体的光谱性能和激光性能，闪光灯泵浦获得１．０７％的斜效率。

可调谐激光晶体Cr∶LiSAF的生长及激光特性研究

本文报道了高质量大尺寸Cr∶LiSrAlF6晶体的软坩埚下降法生长及其激光特性研究。我们采用独特的“固相反应”氟化法处理原料 ,在生长体系严格密封的条件下 ,用厚度仅为 0 .0 6～ 0 .0 9mm的铂金软坩埚 ,在较小的温度梯度下 ,用低速率的坩埚下降法生长出了优质的Cr∶LiSAF单晶 ,尺寸达2 0× 1 30mm ,能实现 1mol%～ 1 5mol%各种浓度的均匀掺杂 ,晶体中没有杂质、裂纹、条纹、气泡、包裹物及散射中心等宏观缺陷。以固体氟化剂为基础的“固相反应”氟化法是一种简单、有效、无环境污染的新方法 ,能有效地去除原料中的氧化物成分和水 ,得到可用于晶体生长的纯净原料。全封闭的晶体生长体系对于生长优质Cr∶LiSAF的晶体至关重要 ,它可以防止原料中易挥发成分的逃逸 ,也能阻挡氧气的有害入侵 ,在保证晶体生长质量 ,提高掺杂浓度的均匀性和确定性方面均优于国内外其他先进技术。软坩埚下降法是解决Cr∶LiSAF晶体在生长过程中及生长后容易断裂的有效方法。坩埚下降法具有温梯小 ,温场稳定的优点 ,其熔区的自然对流和强迫对流相对较小 ,所以晶体在生长过程中所形成的应力比较小 ,在晶体生长后软坩埚又解决了晶体与坩埚材料热膨胀系数不一致的矛盾 ,给晶体提供了一个宽松的降温环境 。

Bridgman法生长Cr∶LiCAF晶体及其闪光灯泵浦性能

本文报道了用Ｂｒｉｄｇｍａｎ法生长的优质大尺寸Ｃｒ∶ＬｉＣＡＦ晶体及其闪光灯泵浦性能研究。晶体尺寸达１０×１２０ｍｍ和２０×１００ｍｍ，光学质量优良。用氙灯泵浦４×７０ｍｍ的Ｃｒ∶ＬｉＣＡＦ激光棒，在注入能量为１３７Ｊ时，获得了１．８４Ｊ的能量输出，测得晶体的斜效率为２．３８％，无损耗效率为４．３１％。

可调谐激光晶体氟铝酸钙锂的生长和性能研究

可调谐激光晶体氟铝酸钙锂的生长和性能研究方珍意黄朝恩徐川刘有臣杨春和张力强（人工晶体研究所，北京１０００１８）ＳｔｕｄｙｏｎＣｒｙｓｔａｌＧｒｏｗｔｈａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＴｕｎａｂｌｅＬａｓｅｒＭａｔｅｒｉａｌＣｒ∶ＬｉＣＡＦＦａｎｇＺｈ...

非圆形光纤研究进展

非圆形光纤截面可以是D型、正方形、长方形、八边形等多种形状,这些几何结构使得作为泵浦源或光信号放大的光纤具有高的光光转换效率。非圆形光纤优良的扰模特性可以获得平顶分布的光束,且非圆形光纤焦比退化效应降低,使得光纤的传输效率增大,采用非圆形光纤制成的传像束平均透过率提高,传像效果更真实。非圆形光纤可应用到天文观测、半实物仿真和激光加工等领域,用于高精度视向速度测量、红外目标模拟器、高功率光纤激光器以及高精度激光焊接和切割等。

ZnS晶体的化学气相沉积生长

本文报道了用化学气相沉积(CVD)法生长ZnS透明多晶体的实验结果,对生长的晶体的物理化学性能进行了测试,讨论了化学气相沉积工艺中影响ZnS晶体质量的因素。结果表明:选用固体硫作原料,用化学气相沉积方法,可以沉积出透明ZnS多晶体;它的透过性能极其优异,在6.2μm处无吸收峰,在中、长波红外透过率可达70%以上。

CVD法生长ZnSe的工艺分析

采用单质Se为原料(Zn Se H2 Ar体系)来生长CVDZnSe,初步分析了这种工艺的机理,并详细分析了各种工艺参数对生长ZnSe的影响。这些工艺参数包括沉积腔的温度和压力,Zn坩埚和Se坩埚的温度,各路载流气体的流量。对这些工艺参数进行调整和精确控制,并控制好Zn蒸气和Se蒸气气嘴处的ZnSe生长形态,生长出了质量良好的ZnSe多晶体,透过率超过70%。

大尺寸掺氯化铈的溴化镧晶体生长及闪烁性能研究

采用真空密封的石英坩埚,使用改进的下降法生长了以氯化铈为掺质的溴化镧晶体(LaBr3:CeCl3),获得尺寸Φ40 mm×45 mm无宏观缺陷晶体。测试了LaBr3:CeCl3晶体的X射线激发发射谱、透射光谱及光输出、能量分辨率、衰减时间等闪烁性能。结果表明:在X射线激发下,Ce3+激发发光主峰位于385 nm附近,且其光透过率高达70%。在137Cs放射源作用下,LaBr3:5%CeCl3晶体的光产额可达到12 000 photoelectrons/MeV,能量分辨率高约2.9%,并且衰减时间达16.4 ns。与NaI晶体相比,LaBr3:CeCl3晶体以其优良的闪烁性能更加适用于放射性核素识别设备上。

化学气相沉积法生长透明硒化锌多晶

采用化学气相沉积 (CVD)法 ,在ZnSeH2 -Ar体系中生长了用于红外光学窗口的ZnSe透明多晶体。测定了ZnSe样品的XRD谱和红外透过光谱 ,用光学显微镜观察了样品的显微形貌 ;讨论了CVD工艺中生长参数对ZnSe晶体质量的影响。研究结果表明 :通过优化的生长工艺 ,生长温度在 5 0 0～ 75 0℃ ,压力在 10 0～ 15 0 0Pa的范围内 ,可以制备出高质量ZnSe多晶体 ;在 8～ 12 μm波段范围内 ,其红外透过率达70 %以上。

用化学气相沉积法制备红外体块晶体ZnS(英文)

本文报道了采用化学气相沉积法制备红外ZnS体块晶体的工艺及其性能。并用傅立叶红外光谱仪测试了材料的红外性能 ,研究了晶体缺陷对材料红外透过率的影响。结果表明 :通过优化生长工艺 ,使反应室的压力在 5 0 0～ 10 0 0Pa之间变化 ,沉积温度控制在 5 5 0～ 6 5 0℃之间 ,可以制备出厚度均匀 ,红外透过率 (3- 5 μm和 8～ 12 μm)在70 %以上 ,尺寸达 2 5 0mm× 2 5 0mm× 15mm高质量的ZnS体块晶体。

后处理对硫化锌光学性能的影响

硫化锌晶体是一种重要的红外透过材料 ,在中红外和远红外区域光学性能良好 ,但是随着红外技术的发展 ,迫切要求拓展硫化锌的透过范围 ,使其在可见光 ,近红外区域也具有良好的光学性能 ,成为一种多光谱材料。目前 ,我们采用化学汽相沉积方法制备的ZnS晶体在 8～ 1 2 μm的远红外区域透过曲线平稳 ,透过率可达 73%以上 ,但在 3～ 5 μm区域透过率开始下降 ,特别是在可见光区域透过率迅速下降 ,透过性能变差 ,抛光后用肉眼能观察到晶体内部呈现云雾状态 ,这导致晶体在可见光区透过性能差。实验发现 ,这类晶体经后处理后 ,其内部结构缺陷可以减少或消除 ,若在生长过程中严格控制工艺条件 ,结构虽有所改善 ,但完全透明则需要通过后处理方式来实现。对硫化锌晶体的后处理有三种方式 :( 1 )在惰性气体气氛中 ,80 0～ 90 0℃的温度下退火处理。这种方法根本消除对可见光的散射。( 2 )后热压处理 :将CVD硫化锌放于加压舱内 ,在 30 0～ 1 2 0 0℃、压强在 80～ 1 2 0MPa范围内连续处理 ,处理时间取决于样品厚度、压强大小及温度高低。这种方法在一定程度上改善了材料透射性能 ,但是无法完全消除内部的结构缺陷。( 3)热等静压处理 :在 70 0～ 1 0 5 0℃、34～ 2 0 5MPa范围内对材料进行处理 ,处理时间取决于材料原?

新型红外晶体材料磷化镓(GaP)的生长结构缺陷及其性能

磷化镓 (GaP)晶体作为一种表面硬度高 ,热导率大 ,宽波段透过的红外光学材料 ,由于其优良的综合光学、机械和热学性能 ,使其在军事领域及民用高科技领域有着潜在应用的可能性。特别是该晶体材料有可能代替现有的最重要的长波红外材料ZnS ,或者与其形成复合材料 ,是高马赫数导弹窗口材料的选择之一。国外对磷化镓 (GaP)晶体材料已经进行了很长时间的生长研究 ,采用了许多制备方法 ,但多数只能生长磷化镓 (GaP)材料的薄膜或单晶。针对这一情况 ,我们进行了生长工艺的研究 ,选择出适合磷化镓 (GaP)晶体材料生长的条件。磷化镓 (GaP)晶体材料的制备是在真空、低压密封的生长炉中 ,采用一种新颖的气相扩散热交换法进行生长的。在磷化镓 (GaP)晶体的生长过程中 ,工艺条件要求严格控制 ,如生长界面的温场分布 ,温度梯度的大小 ,磷 (P)蒸气的蒸发与扩散速率的控制 ,以及坩埚容器材料的选择等 ,都能导致磷化镓 (GaP)晶体材料的结构缺陷 ,从而严重影响晶体材料的透过性能及其它性能。本文着重讨论了该方法生长磷化镓 (GaP)晶体材料的结构缺陷 ,以及导致各类缺陷的原因及对晶体性能的影响 ,提出了改进工艺生长条件的方法与措施 ,从而对生长出高品质的磷化镓 (GaP)晶体材料有着至关重要的作用。