稀土在激光材料中的應(yīng)用

稀土具有其他材料難以比擬的光電磁性能，被廣泛應(yīng)用于電子、新能源、環(huán)境保護(hù)等新興領(lǐng)域，常用的稀土材料有稀土發(fā)光材料、拋光材料、永磁材料、儲氫材料等，特別是第三代高性能釹鐵硼永磁材料已成為風(fēng)力發(fā)電、節(jié)能電梯、節(jié)能環(huán)保空調(diào)、新能源汽車、EPS等各節(jié)能環(huán)保細(xì)分產(chǎn)業(yè)鏈上游的重要一環(huán)。據(jù)預(yù)測，我國2012年~2014年高性能釹鐵硼的需求年均增速在25%以上，到2014年總需求量將增長至3.2萬噸左右，市場規(guī)模可達(dá)170億元以上。

由于具有特殊的光電磁性質(zhì)，稀土是研制開發(fā)各種新型功能材料的“寶庫”，正不斷派生新的高科技產(chǎn)業(yè)。

稀土發(fā)光材料是彩色電視和各種顯示器不可缺少的發(fā)光體，也是制造三基色節(jié)能燈和金屬鹵化物燈等現(xiàn)代綠色照明光源的必需材料。稀土長余輝熒光粉具有白天吸收陽光，夜晚能自動發(fā)光的本領(lǐng)，用做鐵路公路標(biāo)志、街道和建筑物標(biāo)牌等夜間顯示，既方便節(jié)能，又有裝飾美化效果。

目前大約90%的激光材料都涉及稀土，在國際上已商品化的45種激光材料中，稀土激光材料就占30多種，已被廣泛用于光通訊、精密加工、醫(yī)療和軍事技術(shù)等領(lǐng)域。

激光晶體是由晶體基質(zhì)和激活離子組成。激光晶體的激光性能與晶體基質(zhì)、激活離子的特性關(guān)系極大。目前已知的激光晶體，大致可以分為氟化物晶體、含氧酸鹽晶體和氧化物晶體三大類。激活離子可分為過渡金屬離子、稀土離子及錒系離子。目前已知的約320種激光晶體中，約290種是摻入稀土作為激活離子的�？梢娤⊥猎诎l(fā)展激光晶體材料中的重要作用。

在稀土元素中已實現(xiàn)激光輸出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb共11個三價離子和Sm、Dy、Tm三個二價離子。稀土的激光性能是由于稀土離子的4f電子在不同能級之間的躍遷而產(chǎn)生的。由于很多稀土離子具有豐富的能級和他們的4f電子的躍遷，使稀土成為激光晶體不可缺少的激活離子，為高新科技提供了很多性能優(yōu)越的高功率、LD泵浦、可調(diào)諧、新波長等摻稀土激光晶體。高功率摻稀土激光晶體主要有摻釹釔鋁石榴石(Nd：YAG)、摻釹鋁酸釔(Nd：YAP)、摻鋁釓稼石榴石(Nd：GGG)和摻釹鋁酸鎂鑭(Nd：LMA)等。其中，Nd：YAG最重要，應(yīng)用最廣，用量最大。國外早已投入生產(chǎn)，在美國Nd：YAG晶體已經(jīng)商品化，新產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，占領(lǐng)國際大部分市場�？烧{(diào)諧激光晶體同樣很引人注目。利用Ce離子的寬帶躍遷，從Ce：YLF和Ce：LaF3等晶體中獲得可調(diào)諧的紫外激光。目前最為有效的和可連續(xù)調(diào)諧的紫外激光晶體是Ce：LiCAF、Ce：LiSAF。

在稀土激活離子中常用的是Nd離子，它輸出波長為1.06μm。多年來人們一直在進(jìn)行新波長激光晶體的探索工作。其中比較成功并獲得實際應(yīng)用的有摻Er和Ho的激光晶體。這些晶體輸出的波長對人眼安全，大氣傳輸特性好，對戰(zhàn)場的煙霧穿透能力強(qiáng)，保密性好，適合軍用。而且其波長容易被水吸收，更適合于激光醫(yī)療，在表面脫水和生物工程等方面，也將獲得應(yīng)用。目前我國對Ho：Cr：Tm：YAG、Er：YAG和Ho：Er：Tm：YLF已有小批量試制能力，但末形成批量產(chǎn)品。……更多新聞資訊、價格與市場

稀土供應(yīng)商：中鎢在線科技有限公司

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