学术预告——透明陶瓷的制备、光学和光子学应用

报告题目:透明陶瓷的制备、光学和光子学应用

报告时间:20161021日(周五)下午2

报告地点:澳门皇冠金沙网站四楼报告厅

 

 

报告人简介:

章健,博士,中国科学院上海硅酸盐所先进氧化物透明陶瓷课题组副组长,研究员,主要从事先进陶瓷制备工艺、透明陶瓷的制备及其光学和光子学应用方面的研究。2005年于中科院上海硅酸盐所获博士学位,并留所工作。先后于英国利兹大学(2007.02-2008.08)、新加坡南洋理工大学(2008.08-2012.02)从事博士后研究工作。2012年回国工作。多年来,在高光学质量、低散射损耗、大尺寸YAG基透明陶瓷的合成方面取得较好研究成果,在高纯度、大尺寸Y2O3陶瓷制备方面,实现技术转移一项。上述方面发表SCI收录学术论文140篇,相关国际会议上做Invited Talk 23次,论文被引用1100余次,授权中国发明专利4项。作为会议共同主席主持了在新加坡召开的7届国际激光陶瓷研讨会11届国际激光陶瓷研讨会。长期担任J. Am. Ceram Soc., Ceramic Inter., Applied Physics Express, J. Euro. Ceram. Soc.等二十余个国际期刊的通讯评议审稿人,现任Optical MaterialsGuest Editor,以及《激光与红外》期刊编委。

 

报告摘要

以钇铝石榴石(Y3Al5O12,简称YAG)为代表的透明陶瓷材料由于具有力学性能高、光谱透过范围宽、热物理性能优异、稀土离子掺杂浓度高等优点,近年来其光学和光子学应用已经吸引了全世界范围的广泛关注,已经成为一类新型的光学材料。1995年,日本人Ikesue采用反应烧结工艺成功制备出高光学质量YAG透明陶瓷,并采用LD泵浦首次实现该多晶陶瓷材料的激光输出。随着LD泵浦技术的发展,该材料在固体激光领域的重要性逐步体现出来。经过多年努力,一方面人们致力于该材料体系光学质量的提升,另一方面,采用该材料,人们成功实现了高效率、高功率、和大能量的、多种类型的激光输出。2011年,国外采用陶瓷激光材料,成功实现105 kW的高功率激光输出,充分显示了该材料在高功率固体激光方面的应用潜力。以商业化氧化物粉体为起始原料,我们成功制备出纯YAG和多种稀土离子掺杂的YAG透明陶瓷材料,工艺过程中,通过微观结构调控和消除残余气孔,成功制备出单程散射损耗低于0.002/cm的高质量Nd:YAG陶瓷,在LD泵浦下,采用单块Nd:YAG激光陶瓷板条,获得近4280W1064nm准连续激光输出。通过改进粉体的成型性能,成功制备出口径近300mm的半球形YAG整流罩,并探讨了其在红外光学窗口、光学整流罩和光电吊舱方面的可能性。同时,我们也探讨了稀土离子掺杂的Y2O3Lu2O3、以及过渡金属离子掺杂II-VI族激光陶瓷的制备,及其可能的应用。

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