[发明专利]一种掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体，其特征在于，该晶体的化学式为Pr_xLu_yCa_1-x-yF₂，其中x的取值范围为0.003-0.006，y的取值范围为0.03-0.285，其空间群为Fm-3m(225)，属于立方晶系，在掺杂浓度范围内，晶胞参数范围为

2.一种如权利要求1所述的掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体的制备方法，其特征在于，采用坩埚下降法生长，该方法主要包括以下步骤：

(1)以PrF₃、LuF₃和CaF₂单晶颗粒或粉末作为原料，按照化学式Pr_xLu_yCa_1-x-yF₂计算每种原料所需的质量并准确称量；

(2)将称量好的原料粉末充分研磨使其混合均匀，然后装入多孔石墨坩埚；

(3)在原料中加入PbF₂作为除氧剂，并盖上石墨盖；

(4)将石墨坩埚放置热场中，把装好料的多孔石墨坩埚放置热场中进行抽真空，对炉内充入惰性气体，升温以确保完全化料和排杂完成，然后使坩埚缓慢下降，进行晶体生长，在生长结束后，降至室温，然后取出晶体。

3.根据权利要求2所述的掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的PrF₃,LuF₃和CaF₂单晶颗粒或粉末的纯度为5N纯度。

4.根据权利要求2所述的掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的研磨是在玛瑙研钵中进行，研磨时间为40min-60min；所述的石墨盖为直径为1mm或2mm的圆形，防止原料的大量挥发。

5.根据权利要求2所述的掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的PbF₂加入量为原料总质量的1％。

6.根据权利要求2所述的掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的抽真空为通过机械泵粗抽真空和分子泵精抽真空，真空度达8Pa以下。

7.根据权利要求2所述的掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的惰性气体为高纯氩气或含氟气氛；

所述的含氟气氛为含CF₄或HF的气体。

8.根据权利要求2所述的掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的升温以保证完全化料和排杂完成的升温速率为300-400℃/h，升温至1420-1500℃，恒温时间为3-4h。

9.根据权利要求2所述的掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的坩埚以0.3-0.6mm/h的速率缓慢下降；

步骤(4)所述的生长结束后，以50-60℃/h降至室温。

10.一种如权利要求1所述的掺镨氟镥钙复合可见波段激光晶体的应用，其特征在于，将所述的激光晶体应用于激光显示、光通讯、深水探测或生物医疗。