平面波导YAG/Yb:YAG/YAG透明陶瓷的制备与离子扩散行为

以高纯Y2O3、α-Al2O3和Yb2O3粉体为原料,采用非水基流延成型并结合真空反应烧结制备了平面波导YAG/10%Yb:YAG/YAG(YAG=Y3Al5O12)透明陶瓷.通过扫描电子显微镜表征了原料粉体、流延膜、素坯和陶瓷的微观形貌.采用分光光度计测试了陶瓷的直线光透过率.采用X射线能谱线扫描测试了Y和Yb元素在陶瓷断面处的扩散分布.研究表明:流延成型工艺可以获得均匀致密的流延膜和素坯结构,并且1775℃真空烧结30 h后的陶瓷样品在可见光波段的直线光透过率接近80%,在1100 nm处透过率高达81.5%,其中Y和Yb离子的体扩散系数(Dv)分别是5.79×10-15和7.16×10-15,晶界扩散系数(Dg)分别为2.25×10-7和2.20×10-7.