[发明专利]铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体及其制备方法

权利要求书

1.铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体，其特征在于它由Nb₂O₅、LiCO₃、HfO₂、Tm₂O₃、Yb₂O₃和Nd₂O₃制成；其中所述LiCO₃中的Li与Nb₂O₅中的Nb的摩尔比为0.946:1，Tm₂O₃的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的0.05%，Yb₂O₃的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的0.05%～2.5%，Nd₂O₃的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的0.05%，HfO₂的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的0%～6%。

2.根据权利要求1所述的铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体，其特征在于所述的Nb₂O₅、LiCO₃、HfO₂、Yb₂O₃、Nd₂O₃和Tm₂O₃的纯度均为99.99%。

3.根据权利要求1或2所述的铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体，其特征在于所述Yb₂O₃的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的1%。

4.根据权利要求3所述的铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体，其特征在于所述HfO₂的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的1%。

5.根据权利要求4所述的铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体，其特征在于所述HfO₂的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的4%。

6.制备如权利要求1所述的铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体的方法，其特征在于它按以下步骤进行：

一、混合：称取六种原料，分别为Nb₂O₅、LiCO₃、HfO₂、Yb₂O₃、Nd₂O₃和Tm₂O₃，然后混合均匀，得到混合料；其中所述LiCO₃中的Li与Nb₂O₅中的Nb的摩尔比为0.946:1，Tm₂O₃的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的0.05%，Yb₂O₃的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的0.05%～2.5%，Nd₂O₃的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的0.05%，HfO₂的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的0%～6%；

二、采用提拉法生长晶体：将步骤一中所得混合料放入Pt坩锅中，然后在700～760℃下烧结2～4h，再升温至1140～1180℃继续烧结1～3h，随后冷却至室温，然后采用提拉法进行晶体生长，经过引晶、缩颈、放肩、收肩、等径生长、拉脱和退火，得到多畴晶体；其中所述提拉法的提拉速度为0.5～1.5mm/h，轴向温度梯度为35～45℃/cm，旋转速度为13～18r/min；

三、极化：将步骤二中所得多畴晶体置于温度为1150～1200℃，电流密度为5mA/cm²的条件下极化27～33min，得到极化后的晶体；

四、切割、抛光：将步骤三中所得极化后的晶体进行切割，然后对表面进行光学质量级抛光，得到Hf:Nd:Yb:Tm:LiNbO₃晶体，即完成铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体的制备。

7.根据权利要求6所述的铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体的制备方法，其特征在于步骤一中Yb₂O₃的掺杂摩尔量占六种原料总摩尔量的1.5%。

8.根据权利要求6或7所述的铪钕镱铥四掺杂铌酸锂晶体的制备方法，其特征在于步骤二中在740℃下烧结3h，再升温至1160℃继续烧结2h。