郭勇文，黄晋强，权纪亮

(1.广东工业大学轻工化工学院，广州 510006；2.广州半导体材料研究所，广州 510610)

0 引 言

近年来，远程激光测距、激光软杀伤、光电对抗等领域对高峰值功率激光输出的要求越来越高[1]，需要研制出具有光路结构简单、级数少、体积小、电光转换效率高等优点，且符合小型化、轻型化要求的高峰值功率大能量激光器[2-3]。但目前常用的Nd∶YAG晶体，受吸收带的位置和宽度制约，对短波长的泵浦光能量利用率不高[4]。此外，Nd3+在YAG中的分凝系数很小(约为0.2[5])，限制了激光效率的提高。双掺Nd,Ce∶YAG晶体作为新的激光晶体，掺入的Ce3+对短波长光具有吸收作用，能够与其他同掺杂的离子发生能量转移，产生能级跃迁，通过自发辐射的荧光效应，将能量转移到Nd3+可以吸收的光谱上，达到增大输出能量、降低激光振荡阈值的目的[6-8]。

目前，国内Nd,Ce∶YAG激光晶体生长普遍采用电阻加热钼坩埚提拉法，生长的晶体直径在φ30～40 mm。受钼坩埚的高温挥发性影响，晶体在生长过程中极易产生包裹物等缺陷，整体质量不高。本文提出了采用中频感应加热铱金坩埚提拉法(Cz)生长大尺寸Nd,Ce∶YAG晶体，并分析了晶体缺陷的成因。

1 实 验

1.1 晶体生长

生长Nd,Ce∶YAG晶体所用的原料为Y2O3(5N)、Al2O3(5N)、CeO2(4N)、Nd2O3(6N)，按化学式(Y1-x-yNdxCey)3Al5O12进行称量(其中x=0.01，y=0.001)，将称量好的原料混合均匀后在等静压设备下压制成柱型，然后放入马弗炉中升温至1 300 ℃恒温48 h形成多晶料，最后按设计好的温场系统进行装炉生长晶体。本实验晶体生长设备采用北京雷生强式科技公司产的DJL-800型全自动控制单晶炉。……