Polykristallijne keramische materialen bieden voordelen, waaronder robuustheid ten opzichte van conventioneel glas als versterkingsmedia voor solid-state lasers:apparaten die veel toepassingen vinden, zoals laserverwerking en medische chirurgie.

Onlangs, er is hernieuwde belangstelling voor lasers met fluoride-keramiek voor laseroscillatoren/versterkers met ultrakorte puls. Hier, Shotaro Kitajima aan de Universiteit voor Elektrocommunicatie, Tokio, Hitoshi Ishizawa bij Nikon Corporation, en collega's rapporteren over de ontwikkeling van de eerste Yb ³⁺ -gedoteerde CaF ₂ -LaF ₃ keramische laser met een maximaal uitgangsvermogen van 4,36 W en een hellingsgraad van 69,5%.

Kitajima en collega's vervaardigden CaF ₂ keramiek gedoteerd met twee zeldzame aardionen van La en Yb van 1 at. % La ³⁺ , 1 om. % Yb ³⁺ tot 6 uur. % La ³⁺ , 6 om. % Yb ³⁺ . De dotering werd uitgevoerd met behulp van een nat proces om CaF . te mengen ₂ met twee soorten zeldzame-aarde-fluoriden met een gemiddelde diameter van 200 nm. Dit werd gevolgd door eerst te sinteren tussen 750°-900° in lucht, gevolgd door de hete isostatische persmethode tussen 700°-1000° in een inerte atmosfeer.

Opmerkelijk, de willekeurige oriëntatie van de korrelassen in keramiek verbetert hun mechanische robuustheid, wat een van de belangrijkste redenen is om CaF . te produceren ₂ keramiek voor versterkingsmedia.

De bevindingen die in dit artikel worden beschreven, laten zien dat het mogelijk is om de fysieke eigenschappen van Yb aanzienlijk te verbeteren:CaF ₂ -keramische materialen voor hoogwaardige laserversterkingsmedia.