简述
方案包含多晶料制备、晶体生长、晶体性能测试、连续激光实验等大部分4个流程，涉及14种设备。
核心设备
马弗炉、光浮区单晶炉、荧光光谱仪、固体激光器、功率计
关键词
激光晶体生长，连续激光
实验流程及设备
相关科研团队
从事此研究方向比较强的科研团队
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基本概念
混料、烧料、料棒、晶体生长、退火、连续激光
实验流程
1、多晶料制备
1.1 选料
选择原料配料、混料根据化学方程式，按照摩尔比配料，将配好的原料放进混料机混合 24h，使原料混合均匀。
混料机要求不高，原料就是粉末，不需要球磨之类的，只要能把料混合均匀，国产品牌德科即可。
如果长大晶体的话，对混料机尺寸和质量可能要求较高，可以考虑德国飞驰。
1.2 烧料
将充分混合的原料放入铂金锅中砸实，放进马弗炉中。
在 1000°C中恒温烧 10h,去除原料中的水分和 CO2。
马弗炉要求温度要达到 1300°C以上，因为使用频繁，质量也要求较高，我们实验室马弗炉价格一般 2 万左右。
1.3 制作料棒
将烧好的原料用玛瑙研钵充分研磨(最好再用混料机混合 12h)，借助气球、玻璃棒、漏斗等工具，将原料捣进气球中做成棒状。
用真空泵抽干净气球里面的空气和多余的粉料，再放进静水压仪里面在 60MPa 下静压 3-5 分钟，将料棒压实。
再用钻头在料棒一端打个孔，穿入铂金丝。
料棒尺寸φ7×90mm，所以小型真空泵即可。
静水压仪我们实验室的用了十几年了，手动的，用起来比较麻烦，现在买的话可以选自动的。
1.4 料棒烧结
将压好的料棒用手术刀片将料棒表面的气球去掉，放进垂直管式炉中烧结，在1300°C恒温条件下烧结 10h，使其完成固相反应。
垂直烧结炉可以使料棒烧结更均匀，也可以用马弗炉代替。
2、晶体生长
2.1 晶体生长
将制作好的料棒装进光浮区单晶炉中，开始进行晶体生长。晶体生长整个过程有 CCD 监控和 FZXnonV0p2 软件控制。
浮区法长晶体比较少见，晶体炉子为进口，价格昂贵。
我们实验室使用的型号为 Crystal Systems FZ-T-12000-X-I-S—SU。用于生长熔点较高的晶体。
浮区法的优势在于生长周期短，8-12h 即可完成晶体生长，这使其在研究新晶体方面有很大优势。
缺陷在于晶体尺寸较小，无法生长大尺寸单晶;由于是四个氙灯加热，聚焦中心温度最高，温度梯度较大，使晶体应力较大，容易出现开裂现象。
2.2 退火
将晶体放进电阻炉退火，减少生长过程中产生的热应力，防止晶体在加工过程中开裂。马弗炉即可。
3、晶体性能测试
3.1 结构分析
将晶体研磨成粉末，利用 X 射线粉末衍射仪在室温下测所生长的 XRD 图谱，将测得的图谱与标准卡片对比，确定晶体组分。
3.2比热/热扩散/热导率
热学性质是衡量晶体性能非常重要的性能之一。
仪器比较精密，学院里有专业老师测试，所以了解不多，一般都是进口品牌，我们院里的应该用了二十年左右。
3.3 吸收光谱
在激光实验开始前要测试一下晶体的吸收光谱，确定晶体吸收峰的精细数值，再选择合适的激光器。
分光计一般物理学院、化学院或者学校测试中心有，仪器价格较贵。多为进口。
4、激光实验
4.1 连续激光实验
选择合适的固体激光机作为泵浦源，泵浦光经过耦合系统进入晶体，将晶体加工成合适的尺寸(需要计算或者查阅文献确定尺寸)，在激光过程中，晶体会产生大量热量，所以需要将晶体用铟箔包裹放进特质铜块里，用水冷机制冷，带走热量。
搭好谐振腔就可以进行激光实验。实现激光输出后，用功率计测得到的激光功率。
实验目的是获得高效率、高功率的连续激光。(高功率是相对的，要看这个波段的激光发展的成熟程度如何，有毫瓦级、瓦级、千瓦级)。
激光器的选择主要看波长和功率。
常用的波段技术比较成熟，如 976nm，808nm，选择国产品牌即可，例如国科，长春雷锐等。特殊波段要求不高可以定制，或者选择进口激光器 CryLaS、Alphalas。耦合头也需要根据泵浦波长选择，它是一个聚焦耦合系统，主要用于调整泵浦光，根据实验要求将泵浦光进行放大或缩小。
光束质量对实验影响较大，一般选择德国进口品牌。(特殊波长没有合适的耦合头，可用两个透镜自己搭一个耦合系统，所以耦合头也不是必须的器件，但是买定制的耦合头能简化实验步骤)水冷机没有特殊要求，制冷温度能达到 2-20°C之间即可。
功率计探头为热感，灵敏度要求较高，Newport 品牌基本符合激光实验中所需仪器的要求，例如三维台、镜架等，质量较好，价格较高。
对精度要求较低的可以选择卓立汉光。
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