激光玻璃是如何制造和生产的？

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1、激光玻趨的特性称作激光器的光虽了发生器是一种普通光学型的高强度单色相干光源。在激光器屮是利用受激发射实现反转的。激励能最（例如紫外线）利用气体放电灯来供给谐振腔，从而得到受激发射。含Nds+离了的玻璃是最普遍采用的谐振腔工作物质之一。Nds+离了能引起吸收和发光,它是谐振腔的发光屮心。“•电子在Nd8+离子小某种程度上的隔离作用，是玻璃状结晶格子对辐射带的高度少宽度产生影响的原因，也是对能级混合以及能级局部分裂产生影响的原因。Nds+离子的发射•波长为1.06pm,而在1.3和0.9pm处的跃迁是相当弱的。除Nds*离子外，还可使用Cds',HosErs,

2、,ybs*离子以及一系列起敏化用作的激活剂UO：”，Mus',A旷，Ces*,TbS*,Eu8*〜Cr”等来制造谐振腔玻璃工作物质。谐振腔玻璃工作物质的质量，可根据发光蛊度、发光帯宽，发光衰减吋间，受激发射阑值及其它参数來评价。装冇玻璃工作物质谐振腔的激光器可用于脉冲系统，而H•与用石英、气体、半导体为工作物质的谐振腔相比具有很多优点，但也有它的缺点。易于制造人尺寸的谐娥工作物质，能够以化学组成來改变光学参数和髙度的光学均匀性，部应属于优点之列。缺点是发光带的宽度大，因此，由于导热性差，而使最大连续发射功率受到了限制虽然能够制成人的激活体积，但是脉冲重复频

3、率和最人脉冲功率都比使用晶体时小，对于所谓的最人脉冲來说，当必须使用极限尺寸的谐振腔时，对其光学均匀性所提出的要求，在采用一•般生产工艺的条件下实际上是不能实现的，因而要求特殊的制造工艺。光受激辐射的量了发生器具冇十分广泛的用途。它们作为单色相干光源巳广泛地应用于光谱学，全息术，通过光学方法远距离传递信息，测长、探向，切削，钻孔，高温下材料焊接等。激光器在工业玻璃中也得到了应用，例如，用摄谱法鉴定玻璃中的微小缺陷时，可用汽化法除去微疵病而不损伤周围的玻璃。表7-21中示出了几种激光玻璃，剂量玻璃的炉料成分实例。剂量玻璃用于对穿透辐射进行定呈测定，虽然它不属

4、于有色玻璃，但受紫外光（光致发光玻璃）或热能（热致发光玻璃）激励后，该玻璃能发出颜色刺激因索（如橙色和红色）。核聚变用的激光玻璃虽然激光玻璃在小功率激光器方面，大都彼激光晶体所取代，但是超人功率激光器川的人型棒状和盘状工作物质仍要用枚激光玻璃來制造。迄今，核聚变川的激光玻璃，要求有高放人率和低非线性折射率系数，折射率系数与施加于激光器的电场强度的平方成正比。激光玻璃的放大率G用下列方程表示：G二cN。式中：N为转化场强，口为诱导发射截面。如方程所示，耍提表7—21嵌光玻瑪和刑畳玻璃的炉料成分炉料成分相着色剂炉料号«12346砂子，100——一硼酸106——

5、——礪酸—100100—・氢氧化铝11210—1—硝酸钱270———硝酸钠8————氧化律1.3——氧化神1.6————碳酸饯—3017——碳酸锂—64-1-備硯酸铝——100100備确酸镶——50一偏礪酸钾—'—50—偏砂酸锂———85•氧化牧＞99.9%10—13-——光器在高强度电场中的折射率，用下列方程表示，N二No+N,Eo式中，N：为非线性折射率系数，E为施加的电场强度，No为非激光场（非电场）内的折射率系数。如果非线性折射率系数高，那么激光就要产牛聚焦，使激光玻璃破裂而不能继续使丿IJ。因此，要求激光玻璃应具有尽可能低的非线性折射翠系数。换言

6、之，N：的数值愈低，激光的功率则愈强。通常，功率为几个GW/gillo时（GW为百万肚），叮用于亳微秒级的激光脉冲，而当功率为数百个GW/cfnz时，则用于微微秒级的激光脉冲。当N：最低时，即使高于上限功率，激光玻璃也不会受到破坏。但是，普通硅酸盐基质激光玻璃的口为3。0—4.0X10—：OcinZ,N,为1.5—2.0X10—Ioe,s、u（静电单位）一般说，当N2为1.2X10o静电单位左右时，激光玻璃则不会受到破坏。美国专利介绍了诱导发射截而高，非线性折射率系数低,耐酸性和抗失透性优良的磷酸盐基质激光玻璃,该玻璃可制成激光棒和激光盘，而R没冇上面所提

7、到的普通激光玻璃所存在的问题。这种新型激光玻璃的。为4.20—6.50X10•:OcI：11乙Ns为0.7—1.4xl0—18e、S,u,也就是说，这种激光玻璃的诱导发射截血，比普通激光玻璃高60-100%，非线性折射率系数N：比普通激光玻璃低40—5096，用1/100当量的HNO。于100°C下将玻璃样品处理后，其重量损失Db约为0.15%,这表明这种激光玻璃具有优良的耐酸性。玻璃的抗失透性用Tg/LT(Tg是转变温度，LT是液相温度)的比值表示，这个值约等于0.4。它表明抗火透性良好。上述主耍性能说明，这种磷酸盐基质激光圾璃，可以制造核聚变领域厮下力

8、的肢璃激光系统中的激光棒和激光盘。当这种激光玻璃成分中的金属氧化物