激光玻璃的應用、組成及制造方法
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新聞發布時間：2013-12-26新聞瀏覽次數：3663新聞作者：錦泰特種玻璃
激光玻璃被廣泛應用于工業、自然科學、醫學、軍事等方面，在工業領域中用于激光打孔、焊接、切割、測距等，自然科學領域中用于喇曼散射、布里淵散射的研究等，醫學領域用于治療皮膚病、切除腫瘤等，軍事領域用于制導、導航及慣性約束等方面。
激光玻璃由基質玻璃成分與激光離子構成。激光玻璃基質成分集中于《元素周期表》ⅢA和ⅥA中族中。主要成分為硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽及氟磷酸鹽四個系統。下表1-1中列出了各種激光玻璃的主要優缺點
表1-1激光玻璃基質系統優缺點
| 系統 | 優點 | 缺點 |
| 硅酸鹽系 | 1）制備工藝簡單 2）化學穩定性好 |
1）增益系數小 2）易產生色心吸收，效率低 |
| 硼酸鹽系 | 1）閾值低 2）熱膨脹系數小 |
1）熒光猝滅 2）量子效率低 |
| 磷酸鹽系 | 1）受激發射截面大 2）非線性折射率小 3）應力熱光系數低 |
1）化學穩定性差 2）熱-機械穩定性差 3）易產生條紋 |
| 磷酸鹽系 | 1）非線性折射率低 2）阿貝數高 3）增益系數高 |
1）制備工藝困難 2）易析晶 |
激光離子主要包括Pr3+、Nd3+、Pm3+、Sm3+、Tb3+、Ho3+、Er3+、Tm3+及Yb3+等稀土離子 。不同離子具有不同的光譜特征，相應的激光玻璃也具有不同的用途。
激光玻璃的植被主要采用熔體冷卻成型方法，包括以鉑金坩堝、陶瓷坩堝為容器的間隙式熔體冷卻成型方法及以鉑金池爐為容器的連續熔融法。不同容器及方法熔制玻璃的優缺點列于表1-2。
表1-2不同方法熔融玻璃的優缺點
| 容器及工藝 | 鉑金坩堝（間隙式） | 鉑金池爐（連續式） | 陶瓷坩堝（間隙式） |
| 優點 | 1）侵蝕引起的雜質少 2）玻璃的光學均勻性好 |
可大量生產固定品種的激光玻璃 | 較經濟的生產方法 |
| 缺點 | 玻璃中有鉑金顆粒 | 質量不易保證 | 引入的污染物多 |
