[发明专利]一种高效中红外激光晶体及其制备方法

权利要求书

1.一种高效中红外激光晶体，其特征在于：所述晶体用于实现2.7～3μm波段中红外激光输出，所述晶体的分子式为Cr_2xEr_3yRe_3zY_3(1-y-z)Sc_2(1-x)Ga₃O₁₂，Er是Er³⁺的简称，Re是Re³⁺的简称，Y是Y³⁺的简称，Cr是Cr³⁺的简称；所述Re³⁺为Eu³⁺或Tb³⁺；Re³⁺和Er³⁺均是取代Y₃Sc₂Ga₃O₁₂基质晶体中的Y³⁺离子，Er³⁺取代的浓度为5～30at％，即y＝0.05-0.3，Re³⁺的取代浓度为0.1～5at％，即z＝0.001-0.05，Cr³⁺的取代浓度为0.1～5at％，即x＝0.001-0.05。

2.根据权利要求1所述的高效中红外激光晶体，其特征在于：所述Er³⁺的最佳取代浓度范围为10～20at％，即y＝0.1-0.2，Re³⁺的最佳取代浓度范围为0.5～2at％，即z＝0.005-0.02，Cr³⁺的最佳取代浓度范围为1～2at％，即x＝0.01-0.02。

3.制备权利要求1所述高效中红外激光晶体的方法，其特征在于实现步骤如下：

(1)采用传统固相法或共沉淀法制备所述晶体的多晶原料

将氧化物原料按着下列化学反应式：

2xCr₂O₃+3yEr₂O₃+3zRe₂O₃+3(1-y-z)Y₂O₃+2(1-x)Sc₂O₃+3Ga₂O₃＝2Cr_2xEr_3yRe_3zY_3(1-y-z)Sc_2(1-x)Ga₃O₁₂称取，其中Re＝Eu或Tb，Eu或Tb是Eu³⁺或Tb³⁺简称，x＝0.001-0.05，y＝0.05-0.3，z＝0.001-0.05，通过传统固相法或共沉淀法制得所述的多晶原料；

(2)采用熔体法生长单晶

使用上述传统固相法或共沉淀法制备得到的Cr_2xEr_3yRe_3zY_3(1-y-z)Sc_2(1-x)Ga₃O₁₂多晶原料，采用熔体法生长Cr_2xEr_3yRe_3zY_3(1-y-z)Sc_2(1-x)Ga₃O₁₂单晶。