[发明专利]一种用于激光玻璃的包边玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于激光玻璃的包边玻璃，包括：55‑65wt％的P₂O₅；5‑11wt％的Al₂O₃；10‑15wt％的R₂O，其中，R选自Li、Na或K中的至少一种，K₂O含量大于7wt％；15‑19wt％的BaO；0.5‑2.45wt％的La₂O₃；及0.1‑0.5wt％的CuO。本发明的包边玻璃，其1053nm折射率为1.518～1.535，0‑40℃热膨胀系数为102‑119×10^‑7/℃，1053nm吸收系数为2.3‑10.5cm^‑1，磨耗度为125‑150％，耐水性能测试失重为0.10‑0.22wt％，能够满足多种类型钕玻璃的包边需求。

技术领域

本发明属于激光玻璃技术领域，具体涉及一种用于激光玻璃的包边玻璃，特别地，还涉及一种用于激光玻璃的包边玻璃的制备方法，更进一步地，还涉及该用于激光玻璃的包边玻璃的应用。

背景技术

用作高功率激光装置工作物质的激光玻璃，其性能依赖于三大要素：一是优良的光谱与发光特性，二是高的光学均匀性和抗激光损伤性能，这两点主要取决于玻璃化学组成以及玻璃制备工艺；三是对激光能量的有效放大能力，这是保证激光系统最终输出能量水平的关键，主要取决于对片状激光玻璃放大器中自发放大辐射和寄生振荡的抑制程度。在高功率激光系统中，激活元件内自发放大辐射和寄生振荡的消除，对于提高器件的激光输出效率，特别是提高放大级的增益，具有十分重要的意义。目前抑制这种自发放大辐射和寄生振荡的主要方法是对激光玻璃进行包边，也就是在垂直于光路方向的片状激光放大器的侧边配以吸收介质。

目前激光玻璃包边方式大体上分为两类：一类是采用粉末烧结方法在激光玻璃周边涂上一薄吸收层粉末，烧结后形成一薄吸收层或是将物化参数与基体激光玻璃高度匹配的熔融态包边玻璃直接浇注于高温片状激光玻璃周边，待冷却后二者融为一体，这种方法称为“硬包边”；另一类是采用光学胶粘剂将吸收的包边材料粘贴在基体激光玻璃的周围，并通过化学组成的优化使基体激光玻璃、粘结剂材料及包边材料的物理性质尽量匹配，这种方法称为“软包边”。

目前包边玻璃存在性能不足的问题，因此，需要开发一种能够用于激光玻璃的包边玻璃，能够有效抑制激光玻璃的自发放大辐射和寄生振荡。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：用于ICF激光驱动器预放系统的大口径玻璃，目前世界各国均选择用掺CuO的玻璃粘合的“软包边”工艺。这种软包边工艺对包边材料有如下三个方面的要求：一是要求膨胀系数与激光玻璃十分接近，避免玻璃温升差生大的应力导致玻璃炸裂或包边材料脱落；二是要求包边材料高于且接近激光玻璃折射率，避免包边粘合界面反射率过大和产生全反射；三是要求包边材料的磨耗度FA大于激光玻璃，有利于片状激光玻璃通光面波面质量的加工。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种用于激光玻璃的包边玻璃，其1053nm折射率为1.518～1.535，0-40℃热膨胀系数为102～119×10^-7/℃，磨耗度为125～150％，能够满足多种类型钕玻璃的包边需求。

根据本发明实施例的用于激光玻璃的包边玻璃，其包括：

55-65wt％的P₂O₅；

5-11wt％的Al₂O₃；

10-15wt％的R₂O，其中，R选自Li、Na或K中的至少一种，K₂O含量大于7wt％；

15-19wt％的BaO；

0.5-2.45wt％的La₂O₃；及