近日，廣東(dong) 省科學院半導體(ti) 研究所光電技術中心在激光晶體(ti) 材料的製備上取得了重要進展——利用電阻爐，成功生長出了更大尺寸的Ce,Nd:YAG晶體(ti) ，將晶體(ti) 直徑從(cong) 以往的40毫米提升到了60毫米左右，並且晶體(ti) 在光學性能上表現均勻穩定。
YAG晶體(ti) ：激光器的“心髒” YAG晶體(ti) ，特別是摻釹（Nd:YAG）和摻鈰釹（Ce,Nd:YAG）的這類晶體(ti) ，可以被看作是許多激光設備的“心髒”。它們(men) 能夠產(chan) 生高質量、高功率的激光，廣泛應用於(yu) 光學通信、醫療設備、精密測量、機械加工、雷達等國家重點領域，與(yu) 我們(men) 的日常生活和前沿科技也都息息相關(guan) 。 傳(chuan) 統生長方法：高質量但成本高昂 在過去，高質量的YAG晶體(ti) 大多采用感應爐法生長。這種方法雖然能獲得光學性能優(you) 異的晶體(ti) ，但存在幾個(ge) 顯著短板：需要使用昂貴的銥金坩堝，生長一根晶體(ti) 耗時超過30天，導致生產(chan) 成本非常高。 電阻爐法：潛力巨大但遭遇瓶頸 相比之下，電阻爐法生長晶體(ti) 能將周期縮短至7天左右，且成本更低。然而，由於(yu) 技術發展緩慢及外部技術封鎖，該工藝長期存在一個(ge) 瓶頸——生長的晶體(ti) 直徑大多停留在40毫米左右。尺寸小意味著每根晶體(ti) 產(chan) 出的可用部件少，材料利用率低，這在很大程度上製約了其產(chan) 業(ye) 化應用。 新突破：更大、更均勻、更高效 麵對這一挑戰，光電技術中心的科研團隊通過潛心鑽研，從(cong) 原料配比、溫場結構到生長工藝進行了全方位的優(you) 化與(yu) 創新，成功將電阻爐生長的Ce,Nd:YAG晶體(ti) 直徑提升至約60毫米，實現了國內(nei) 該技術路線下晶體(ti) 尺寸新的突破。 這項技術突破為(wei) 高性能激光晶體(ti) 的大規模產(chan) 業(ye) 化提供了堅實支撐，也為(wei) 後續多功能摻雜晶體(ti) 的研發奠定了工藝基礎。這一進展不僅(jin) 打破了長期製約電阻爐法發展的尺寸瓶頸，更重新定義(yi) 了晶體(ti) 生長效率與(yu) 成本控製的平衡點。
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