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泡生法生长掺碳钛宝石激光晶体的研究

无机材料学报 2012年第12期27卷 1321-1324页

作者：胡克艳徐军汪传勇李红军邹宇琦杨秋红上海大学电子信息材料系上海200072 中国科学院上海硅酸盐研究所上海201800

钛宝石激光晶体在现代高功率激光领域具有重要的应用价值,但大尺寸、高品质的晶体生长仍是当前钛宝石应用面临的重大难题.本文研究了泡生法技术生长大尺寸掺碳钛宝石激光晶体,结果显示,泡生法生长得到的直径180 mm、30 kg的钛宝石没有... 详细信息

钛宝石激光晶体在现代高功率激光领域具有重要的应用价值,但大尺寸、高品质的晶体生长仍是当前钛宝石应用面临的重大难题.本文研究了泡生法技术生长大尺寸掺碳钛宝石激光晶体,结果显示,泡生法生长得到的直径180 mm、30 kg的钛宝石没有出现应力集中的开裂等宏观缺陷现象,钛离子在晶体中分布均匀接近理论值,晶体的FOM值达到200.该研究对低红外残余吸收,高品质因素、大尺寸钛宝石激光晶体的生长应用具有重要的现实意义.

关键词：泡生法掺碳钛宝石激光晶体

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泡生法生长钛宝石的光学特征

中国激光 2013年第6期40卷 246-248页

作者：张宝辉徐军杨秋红王静雅唐慧丽上海大学电子信息材料系上海200072 中国科学院上海硅酸盐研究所上海201800

钛宝石单晶是重要的可调谐激光晶体材料,当前的研究重点在于获取大尺寸、高质量钛宝石晶体来满足高能激光发展的需求。采用先进泡生法(KY)生长技术,通过对生长工艺的优化控制,成功生长出了高质量的30kg级钛宝石晶体,钛的掺杂离子数分数... 详细信息

钛宝石单晶是重要的可调谐激光晶体材料,当前的研究重点在于获取大尺寸、高质量钛宝石晶体来满足高能激光发展的需求。采用先进泡生法(KY)生长技术,通过对生长工艺的优化控制,成功生长出了高质量的30kg级钛宝石晶体,钛的掺杂离子数分数为0.2%。实验测试结果表明,晶体中钛离子浓度分布均匀,光学性能良好,晶体品质因素(FOM)值大于200。实验结果对于实现高质量、大尺寸钛宝石晶体的生长及其激光应用具有十分重要的意义。

关键词：材料泡生法钛宝石残余吸收品质因素

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泡生法高质量蓝宝石晶体的研究

人工晶体学报 2008年第4期37卷 877-880页

作者：李真陈振强陈宝东暨南大学理工学院光电工程系广州510632 深圳奥普光电子有限公司深圳518109

报道了泡生法生长[0001]方向的高质量蓝宝石晶体技术。经测量晶体位错密度为2×10^3～1．3×10^4／cm。之间，并利用激光剥蚀等离子体质谱仪（LA-ICP—MS）进行晶体杂质含量准确测量与分析。在600～1200nm范围内，晶体透过率均在80％以... 详细信息

报道了泡生法生长[0001]方向的高质量蓝宝石晶体技术。经测量晶体位错密度为2×10^3～1．3×10^4／cm。之间，并利用激光剥蚀等离子体质谱仪（LA-ICP—MS）进行晶体杂质含量准确测量与分析。在600～1200nm范围内，晶体透过率均在80％以上；在1200—3000nm范围内，晶体透过率均在85％以上。目前使用泡生法制作的蓝宝石晶体在商业产品使用中表现出良好性能。

关键词：蓝宝石晶体泡生法光谱

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泡生法生长大尺寸蓝宝石单晶的等径控制方法

人工晶体学报 2012年第1期41卷 253-257页

作者：邵伟杨军良西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

在泡生法生长大尺寸蓝宝石单晶的过程中,为了获得高质量的晶体,精确等径控制至关重要。本文根据晶体的重量变化率来控制热场,实现晶体等径生长。设计了应用在线整定多项式权值的广义最小方差(OAPW_GMV)控制方法,并建立了系统模型。该方... 详细信息

在泡生法生长大尺寸蓝宝石单晶的过程中,为了获得高质量的晶体,精确等径控制至关重要。本文根据晶体的重量变化率来控制热场,实现晶体等径生长。设计了应用在线整定多项式权值的广义最小方差(OAPW_GMV)控制方法,并建立了系统模型。该方法的主要思想是根据在线估计的被控对象参数及OAPW_GMV的输出,调整多项式的权值,实现炉内的热场控制。仿真和实验结果表明该控制方法实现了蓝宝石单晶的精确等径控制,有效地提高了蓝宝石单晶的质量。

关键词：泡生法大尺寸蓝宝石单晶 GMV控制等径生长

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泡生法生长蓝宝石晶体中的气泡分布(英文)

人工晶体学报 2014年第6期43卷 1332-1335页

作者：于国建宗艳民张志海高玉强胡小波徐现刚山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100 山东天岳晶体材料有限公司济南250111

气泡是蓝宝石晶体中的主要缺陷之一。本文中研究了采用泡生法生长蓝宝石晶体中气泡的俘获机理以及在晶体中的分布情况。研究结果表明气泡的分布与温场的结构相关,气泡产生的直接原因是结晶前沿较快的晶体生长速度。晶体中的气泡可以通... 详细信息

气泡是蓝宝石晶体中的主要缺陷之一。本文中研究了采用泡生法生长蓝宝石晶体中气泡的俘获机理以及在晶体中的分布情况。研究结果表明气泡的分布与温场的结构相关,气泡产生的直接原因是结晶前沿较快的晶体生长速度。晶体中的气泡可以通过对生长速率的适当调整予以消除。

关键词：气泡蓝宝石泡生法

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泡生法不同轴向蓝宝石的生长和光谱特性研究

人工晶体学报 2015年第12期44卷 3742-3745页

作者：郭余庆王凯葛楠楠王鸣南京师范大学物理科学与技术学院江苏省光电技术重点实验室南京210023 江苏浩瀚蓝宝石科技有限公司泰州225327

应用自行研发的泡生法蓝宝石设备生长了a向及c向蓝宝石晶体,测量了它们的吸收光谱、摇摆曲线,采用KOH腐蚀并观察了两种不同生长方向的晶体缺陷,对两种不同生长方向晶体缺陷的差异进行了分析。结果表明采用a向籽晶生长的蓝宝石晶体透过... 详细信息

应用自行研发的泡生法蓝宝石设备生长了a向及c向蓝宝石晶体,测量了它们的吸收光谱、摇摆曲线,采用KOH腐蚀并观察了两种不同生长方向的晶体缺陷,对两种不同生长方向晶体缺陷的差异进行了分析。结果表明采用a向籽晶生长的蓝宝石晶体透过率略优于c向籽晶生长的晶体,a向生长晶体晶格完整性高于c向生长晶体,c向生长的蓝宝石晶体位错密度明显高于a向生长的蓝宝石晶体。

关键词：泡生法蓝宝石晶体缺陷

泡生法大尺寸蓝宝石晶体的生长速率对固液界面的影响

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人工晶体学报 2015年第8期44卷 2084-2089页

作者：王凯郭余庆王鸣葛楠楠南京师范大学物理科学与技术学院江苏省光电技术重点实验室南京210023 江苏浩瀚蓝宝石科技有限公司泰州225327

采用有限元法,对泡生法生长蓝宝石晶体不同生长阶段固液界面的形状和温度梯度进行模拟计算,探讨分析了生长速率对放肩、等径阶段蓝宝石生长的影响。结果表明：固液界面凸出度在放肩阶段较大,在等径阶段凸出度相对较小,固液界面温度梯度... 详细信息

采用有限元法,对泡生法生长蓝宝石晶体不同生长阶段固液界面的形状和温度梯度进行模拟计算,探讨分析了生长速率对放肩、等径阶段蓝宝石生长的影响。结果表明：固液界面凸出度在放肩阶段较大,在等径阶段凸出度相对较小,固液界面温度梯度随着晶体生长不断减小。在合理速率范围内,放肩阶段0~2 mm/h,速率对固液界面的影响很小,等径阶段2~5 mm/h,速率对固液界面的影响越来越大,固液界面温度梯度和形变均随速率的增大而减小。利用模拟结果,调节实际晶体生长工艺参数,成功长出80 kg的大尺寸高质量蓝宝石晶体。

关键词：泡生法蓝宝石晶体有限元固液界面生长速率

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泡生法蓝宝石单晶炉热屏对热场的影响分析

人工晶体学报 2014年第11期43卷 2799-2805页

作者：王凯郭余庆胡章中黄浩斐王鸣南京师范大学江苏省光电技术重点实验室南京210023 江苏浩瀚蓝宝石科技有限公司泰州225327

对泡生法生长蓝宝石单晶进行了数值模拟,计算分析了晶体温度场分布规律。通过改变顶部保温屏的层数、侧壁保温屏的层数、反射屏的开口半径大小,分析热场的影响,得到了各参数与温度分布及温度梯度的变化关系。模拟发现,适当减少顶部保温... 详细信息

对泡生法生长蓝宝石单晶进行了数值模拟,计算分析了晶体温度场分布规律。通过改变顶部保温屏的层数、侧壁保温屏的层数、反射屏的开口半径大小,分析热场的影响,得到了各参数与温度分布及温度梯度的变化关系。模拟发现,适当减少顶部保温屏层数,增大反射屏开口,可以增加晶体径向温度梯度;适当增加顶部保温屏层数,增大反射屏开口,可减小晶体轴向温度梯度。而侧壁屏层数几乎无影响。最后将分析结果与实验相结合,进行实验验证,成功获得了质量较好的蓝宝石单晶。

关键词：泡生法数值模拟蓝宝石单晶炉热场

泡生法蓝宝石单晶不同生长阶段的数值模拟研究

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人工晶体学报 2015年第10期44卷 2898-2902页

作者：刘方方左然苏文佳宿迁学院宿迁223800 江苏大学能源与动力工程学院镇江212013

针对泡生法蓝宝石单晶生长的不同生长阶段的温场、流场和固液界面形状进行数值模拟研究。并分析了加热器相对坩埚的轴向位置和不同生长速率对蓝宝石单晶生长的影响。结果表明:在蓝宝石单晶生长中,在靠近坩埚壁面和固液界面的熔体内,等... 详细信息

针对泡生法蓝宝石单晶生长的不同生长阶段的温场、流场和固液界面形状进行数值模拟研究。并分析了加热器相对坩埚的轴向位置和不同生长速率对蓝宝石单晶生长的影响。结果表明:在蓝宝石单晶生长中,在靠近坩埚壁面和固液界面的熔体内,等温线密,温度梯度较大;在靠近坩埚底部的熔体内,等温线稀疏,温度梯度较小。随着晶体高度的增加,熔体对流由放肩阶段的两个涡胞变成等径阶段的一个涡胞,熔体平均温度有小幅度下降;加热器相对坩埚的轴向位置对晶体生长炉内温场和固液界面形状影响很大,随着加热器位置上移,晶体内平均温度升高,温度梯度减小;熔体内平均温度降低,温度梯度增大。同时固液界面凸度增大。随着晶体生长速率增大,固液界面凸度增大,界面更加凸向熔体。

关键词：蓝宝石泡生法数值模拟固液界面