Midden-infraroodlasers worden veel gebruikt in beeldvorming, detectie, diagnostiek, milieu Controle, medicijn, industrie, defensie en anderen. Voor mid-infrarood lasersystemen, materialen met een lage fonon-energiewinst zijn sleutelfactoren.

Onder deze mid-infrarood materialen, eh ³⁺ -gedoteerde CaF ₂ transparante keramiek zijn veelbelovende kandidaatmaterialen vanwege hun ultralage fononenergie en uitstekende fysieke, chemisch, en optische eigenschappen, die snel de aandacht van onderzoekers trekken. Echter, traditionele bereidingsmethoden kunnen geen Er . van hoge kwaliteit verkrijgen ³⁺ -gedoteerde CaF ₂ transparant keramiek.

Onlangs, een onderzoeksteam onder leiding van prof. Zhang Long van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics van de Chinese Academy of Sciences heeft een hoogwaardige Er ³⁺ -gedoteerde CaF ₂ transparante keramiek door middel van eenkristalkeramisering. Hun studie werd gepubliceerd in Journal of the European Ceramic Society.

In dit onderzoek, de onderzoekers groeiden de 3 at% Er ³⁺ -gedoteerde CaF ₂ eenkristal met behulp van de temperatuurgradiënttechniek (TGT). Het eenkristal werd gesneden in 5*5*3 mm ³ rechthoekig, en in een grafietvorm gedaan. Het onderging plastische vervorming en heetpersen sinteren in een vacuüm hete persoven, waarna de onderzoekers de Er . behaalden ³⁺ -gedoteerde CaF ₂ transparant keramiek. Het keramische monster werd voor karakterisering gepolijst tot 1 mm.

Ze ontdekten dat de Er ³⁺ -gedoteerde CaF ₂ transparante keramiek heeft een duidelijke polykristallijne structuur, perfecte doorlaatbaarheid, en uitstekende mid-infraroodprestaties, superieur aan de warmgeperste en warmgevormde Er ³⁺ -gedoteerde CaF ₂ keramiek.

In aanvulling, het artikel bespreekt de beïnvloedende factor voor de kleine verandering van Er ³⁺ -gedoteerde CaF ₂ transparante keramiek in optische prestaties.