ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012
28
УДК 620.22.-022.532
П. П. Ф е д о р о в , В. А. М а с л о в , В. А. У с а ч е в ,
Н. Э. К о н о н е н к о
СИНТЕЗ ЛАЗЕРНОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ
НАНОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ
АЛЮМОИТТРИЕВОГО ГРАНАТА Y
3
Al
5
O
12
Разработка лазерной керамики, по спектрально-генерационным
характеристикам не уступающей монокристаллам, — одна из
наиболее значимых инноваций в области лазерных материалов по-
следних лет. Приведен обзор методов получения нанопорошков
алюмоиттриевого граната — прекурсора лазерной керамики.
E mail:
ppfedorov@yandex.ru
Ключевые слова:
иттрий-алюминиевый гранат, прекурсор, лазерная ке-
рамика, нанопорошки, нанокерамика.
Иттрий-алюминиевый гранат — Y
3
Al
5
O
12
(
YAG), легированный
лантаноидами или переходными металлами, является наиболее широ-
ко используемым материалом для изготовления активных элементов
твердотельных лазеров ближнего и среднего ИК–диапазонов, работа-
ющих как в непрерывном, так и в импульсном режимах. Монокри-
сталлы YAG имеют высокую механическую прочность, хорошую хи-
мическую стабильность, превосходные термические и оптические ха-
рактеристики. Однако при проектировании твердотельных лазерных
систем разработчики столкнулись с тем, что повышение их эффектив-
ности и мощности ограничивается свойствами монокристаллической
матрицы. И в первую очередь это относится к иттрий-алюминиевому
гранату, легированному неодимом, — YAG:Nd. Монокристаллы YAG,
несмотря на значительное совершенствование технологий их выращи-
вания (метод Чохральского и др.), имеют ряд недостатков, обуслов-
ленных неравномерным легированием (зональность кристаллических
буль и др.). Это приводит к неоднородности оптических характери-
стик, тем больших, чем больше размеры оптических элементов.
Одно из наиболее значимых достижений последних лет — созда-
ние лазерной керамики на основе YAG, по своим спектрально-
генерационным характеристикам не уступающей монокристаллам, а
по ряду параметров превосходящей их [1—5]. Лазерная керамика из-
готавливается из нанопорошков. Внутри зерен микронных размеров
имеется полосчатая наноструктура, обусловленная, по-видимому,
процессами двойникования [3].
В настоящее время наиболее разработано получение оксидной
нанокерамики, пригодной для изготовления активных элементов