Met de snelle ontwikkeling van solide lasertechnologie met hoog vermogen worden de prestatie-eisen van diëlektrische lasermaterialen met de dag groter. Als een soort materiaal met unieke fysische en chemische eigenschappen heeft transparant keramiek een groot toepassingspotentieel in het laserveld getoond vanwege de voordelen van lage fononenergie, lage thermische uitzettingscoëfficiënt, hoge thermische geleidbaarheid en lage schadedrempel. Vooral bij het streven naar hoog vermogen, hoge efficiëntie en ultrakorte pulsuitvoer van vastestoflasers zijn transparante keramische materialen de focus van onderzoek geworden.
Uitstekende eigenschappen van transparant keramiek
Lage fononenergie: deze functie helpt om niet-stralingsovergangsverliezen tijdens lasertransmissie te verminderen en de laserefficiëntie te verbeteren.
Lage thermische uitzettingscoëfficiënt: helpt de dimensionale stabiliteit van het lasermedium te behouden bij gebruik met hoog vermogen, waardoor de optische vervorming veroorzaakt door thermische spanning wordt verminderd.
Hoge thermische geleidbaarheid: het kan de warmte die wordt gegenereerd tijdens de laserwerking effectief afvoeren, waardoor prestatieverlies en schade aan componenten als gevolg van warmteaccumulatie worden vermeden.
Lage schadedrempel (hier moet het verkeerd worden geschreven als "hoge schadedrempel", gecorrigeerd als "hoge schadedrempel"): Het kunnen weerstaan van hoge lichtintensiteit zonder vernietigd te worden is de sleutel tot de voorbereiding van krachtige lasers.
Bereidingstechnologie van transparant keramiek
Uitdaging van een hoog smeltpunt en gebruik van faseveranderingspunt: het smeltpunt van dit materiaal is zo hoog als 2400ºC, wat moeilijk te bereiden is via een eenkristalgroeiproces. Het faseovergangspunt ligt echter lager dan het smeltpunt, wat het mogelijk maakt om via het keramische bereidingsproces de bereiding van transparante keramische materialen bij een lagere temperatuur van 1500â-1700â te bereiken.
Bereiding van versterkingsmedia met een groot volume: Het keramische voorbereidingsproces vermindert niet alleen de moeilijkheidsgraad van de voorbereiding, maar maakt het ook gemakkelijk om versterkingsmedia met een groot volume en hoge kwaliteit te verkrijgen, wat cruciaal is voor de constructie van lasersystemen met hoog vermogen.
Toepassingsmogelijkheden van krachtige laser
Hoog vermogen: de hoge thermische geleidbaarheid van transparant keramiek en de kenmerken van gemakkelijke voorbereiding in grote volumes vormen een materiële basis voor het bereiken van een hoog vermogen laservermogen.
Hoge efficiëntie en ultrakorte puls: de uitstekende fysieke eigenschappen maken zichzelf tot een ideaal materiaal voor de vervaardiging van zeer efficiënte en ultrakorte pulslasers, die naar verwachting de brede toepassing van lasertechnologie in wetenschappelijk onderzoek en de industrie zullen bevorderen , medische en andere gebieden.
Samenvattend hebben transparante keramiek brede toepassingsmogelijkheden getoond op het gebied van lasers met hoog vermogen vanwege hun unieke fysische en chemische eigenschappen en relatief eenvoudige bereidingsproces. Met de voortdurende vooruitgang van de materiaalwetenschap en lasertechnologie zullen transparante keramische materialen een steeds belangrijkere rol spelen bij het verbeteren van de laserprestaties en het uitbreiden van de lasertoepassingsvelden. In de toekomst wordt verwacht dat het, door het voorbereidingsproces verder te optimaliseren, nieuwe materiaalsystemen te onderzoeken en diepgaande studie van de fysische eigenschappen van de laser te doen, de krachtige lasertechnologie naar een nieuw niveau zal tillen en meer wetenschappelijke en technologische vooruitgang en innovatieve oplossingen zal brengen. toepassingen voor de menselijke samenleving.
