Yb:CaF 2 -LaF 3 campioni ceramici con diverse combinazioni di concentrazioni di drogante. Credito:University of Electro Communications
I materiali ceramici policristallini offrono vantaggi tra cui la robustezza rispetto al vetro convenzionale come mezzo di guadagno per i laser a stato solido:dispositivi che trovano molte applicazioni come la lavorazione laser e la chirurgia medica.
Recentemente, c'è stato un rinnovato interesse per i laser in ceramica al fluoro per oscillatori/amplificatori laser a impulsi ultracorti. Qui, Shotaro Kitajima all'Università di Elettrocomunicazioni, Tokio, Hitoshi Ishizawa presso Nikon Corporation, e colleghi riferiscono sullo sviluppo del primo Yb 3+ -CaF . drogato 2 -LaF 3 laser ceramico con una potenza massima di 4,36 W e un'efficienza di pendenza del 69,5%.
Kitajima e colleghi hanno fabbricato CaF 2 ceramica drogata con due ioni di terre rare di La e Yb da 1 a. % La 3+ , 1 a. % Yb 3+ a 6 a. % La 3+ , 6 a. % Yb 3+ . Il drogaggio è stato effettuato utilizzando un processo a umido per miscelare CaF 2 con due tipi di fluoruri di terre rare con diametri medi di 200 nm. Questa è stata seguita dalla sinterizzazione prima tra 750°-900° in aria seguita dal metodo di pressatura isostatica a caldo tra 700°-1000° in atmosfera inerte.
In particolare, l'orientamento casuale degli assi dei grani in ceramica ne migliora la robustezza meccanica, che è una delle principali motivazioni per la produzione di CaF 2 ceramiche per mezzi di guadagno.
I risultati descritti in questo articolo mostrano che potrebbe essere possibile migliorare significativamente le proprietà fisiche di Yb:CaF 2 -materiali ceramici per mezzi di guadagno laser ad alte prestazioni.
