用透明陶瓷做成的较大激光元件的生产成本可以降得比较低些。这些元件没有内应力或特性双折射,并允许较大的添加剂的量级或可做成用户订制填料的优化的外形轮廓。这就使陶瓷激光元件在高能激光中显得特别重要。 许多陶瓷材料,包括类似玻璃质的和结晶质的两者已被用于光学透明材料中,从大块固体元件到高表面质量的如薄膜、涂覆和纤维。这些器具已广泛用于光电领域如输送光波信号的光纤、光开关激光放大器与透镜、固体激光器的主体和气体激光器的光学窗口材料、红外线热跟踪装置、导弹的制导系统以及红外夜视设备等等。 单晶陶瓷大量用于无瑕疵光学透明材料(尤其是在空间范围的入射光波)【当多晶材料由于微结构造成散射而受到限制时】。光散射量决定于入射光的波长。 例如,由于可见光波长范围处在微米级(百万分之一米),因此散射中心也在类似的范围内。大多数陶瓷材料如氧化铝及其复合物是由细粒粉末形成的,因此产生细晶粒的多晶微结构,它充满着可见光波长的散射中心。因此它们一般是不透明的材料。但最近的纳米技术已经可以生产出多晶透明陶瓷例如氧化铝Al2O3, 钇铝石榴石 (YAG), 以及掺铷钇铝石榴石 .
1纳米(nano meter) =1 / 1 000 000 000 米 = 1/1000 微米 1微米(micro meter) = 1 / 1 000 000 米 = 1 /1000 毫米 可见光的波长在微米级。材料晶粒大小如果也在微米级,则不透明。材料晶粒大小如果在纳米级就变为透明的了,即可见光可以通过而不至于散射。 |