[发明专利]一种连熔炉拉制钕元素激光石英棒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石英棒的制备技术，特别是一种稀土钕元素激光石英棒及其制备方法。

背景技术

在激光玻璃中最重要的是钕玻璃，Nd³⁺在许多玻璃系统中都得到受激射。Nd³⁺吸收带分布在可见到近红外区，因而振荡阈值低；由于荧光辐射的65%在激光波长1.05μm～1.06μm处，因此，掺钕激光玻璃是最先获得实际应用的。目前国内外少数企业独生产该产品，但是还都是玻璃窑炉在半真空状态下生产钕玻璃块锭，其生产成本过高，价格昂贵，熔点低，杂质高，不耐高温。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种整体着色均一性好、耐压力强、软化点高的连熔炉拉制钕元素激光石英棒。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种连熔炉拉制钕元素激光石英棒，其特点是，以高纯度石英砂为基本重量份原料，配以5.0%～9.0%重量份的微量元素添加剂，所述微量元素添加剂是由以下重量配比的原料组成：

氧化钕Nd ₂0₃ 4.2～4.4；

硝酸钡Ba（NO₃）₂ 0.06～0.09；

硝酸钾KNO₃ 0.05～0.08；

硝酸铝Al（NO₃）₃^. 9H₂O 1.31～1.34；

硝酸锂 LiNO₃ 0.2～0.5；

氧化钇Y₂O₃ 0.10～0.14。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述微量元素添加剂占高纯石英砂重量的5.92%～6.55% 。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，采用SiO₂含量大于99.9999%，杂质含量低于3ppm，65～145目的高纯石英砂。

本发明所要解决的另一个技术问题是通过以下技术方案来实现的，上述连熔炉拉制钕元素激光石英棒的制备方法，其特点是，将微量元素添加剂中的氧化钕Nd₂0₃、氧化钇Y₂O₃按比例称量后，加酸溶解，制成酸溶液；将微量元素添加剂的硝酸钡Ba（NO₃）₂ 、硝酸钾KNO₃、硝酸铝Al（NO₃）₃ ^. 9H₂O、硝酸锂LiNO₃按比例称重后，加水溶解，制成水溶液；将上述两种溶液掺入高纯石英砂充分混合搅拌，然后加温至1100～1200℃进行烘烤膨化，冷却经过筛选和磁选，去除金属杂质，再投入连熔炉里熔炼，拉制成型。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的酸为盐酸，其浓度为36%～38%。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的水为阴阳离子水，电导率1～3×10^-6 S/m。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，连熔炉内温度在2100～2200℃的条件下，熔炼6～7小时后，进行拉制成型。

与现有技术相比，本发明采用一次成型制备工艺拉制钕元素激光石英棒，具有整体着色均一性好，韧性好，耐压力强、软化点高，不析晶，不炸裂，受激发射截面大，激光增益系数高，非线性折射率小等优点。

具体实施方式

进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

一种连熔炉拉制钕元素激光石英棒，以高纯度石英砂为基本重量份原料，采用SiO₂含量大于99.9999%，杂质含量低于3ppm，65～145目的高纯石英砂，配以5.0%～9.0%重量份的微量元素添加剂，所述微量元素添加剂是由以下重量配比的原料组成：

氧化钕Nd₂0₃ 4.2～4.4；

硝酸钡Ba（NO₃）₂ 0.06～0.09；

硝酸钾KNO₃ 0.05～0.08；