煙臺市科技發(fā)展計劃項目可行性分析報告編寫提綱34180

1、項目名稱：系列人工晶體生長技術(shù)與器件設(shè)計 承擔(dān)單位：煙臺大學(xué)環(huán)境學(xué)院項目類別：攻關(guān)項目負責(zé)人：秦連杰、徐惠忠、賈玉光 項目簡介：一、 可于近期實施的項目內(nèi)容及所需條件項目內(nèi)容（1）在前期實驗室對系列（包括釩酸鹽）激光晶體生長研究的基礎(chǔ)上，用一年的時間，擴大晶體直徑，提高單位時間的產(chǎn)晶量，同時確定相應(yīng)的能滿足制作激光器需要的系列單晶的溫場條件和生長工藝。對光通訊中有重要應(yīng)用且市場潛力很大的純釩酸鹽晶體制備工藝進行研究，達到批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)單晶的水平。（2）開發(fā)具有被動調(diào)q激光脈沖增強功能的系列nd:yxgd1-xvo4混晶，實現(xiàn)高能量、高峰值功率的dpssl原型器件開發(fā)。（3）進行高材質(zhì)、大尺寸藍（

2、白）寶石的開發(fā)研制工作必要支撐條件提拉法生長晶體的中頻感應(yīng)加熱單晶爐及與之配套的坩堝；定向、加工、鍍膜等設(shè)備；用于對樣品進行性質(zhì)表征的儀器（元素分析儀、掃描/透射電子顯微鏡、光譜分析儀等）；大功率不間斷工業(yè)電供應(yīng)。合作單位煙臺北極星華晶寶石有限責(zé)任公司火焰法生長白寶石生長設(shè)備改造工作。以及導(dǎo)模法生產(chǎn)大尺寸白寶石生產(chǎn)設(shè)備購置。二、項目在省內(nèi)、國內(nèi)、國際相關(guān)情況、實施該項目的必要性，實施后社會經(jīng)濟效益；探索新型激光晶體，一直是晶體生長領(lǐng)域的熱門課題。系列釩酸鹽激光晶體以其低的泵清閾值和高的轉(zhuǎn)換效率已成為激光二極管(ld)泵浦激光器最主要的激光工作物質(zhì)，現(xiàn)已被國內(nèi)外廣泛采用，市場前景良好。國內(nèi)外，釩

3、酸釔晶體現(xiàn)已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家主要有山大魯能信息科技有限公司、福建物構(gòu)所福晶公司等。系列釩酸釓激光晶體的研究工作經(jīng)檢索，大部分成果來自山東大學(xué) (本人畢業(yè)學(xué)校)，產(chǎn)業(yè)化實踐處于初期階段。國內(nèi)發(fā)現(xiàn)摻釹離子的釩酸釓釔激光晶體的專利報道，但未涉及脈沖激光性能，并且該專利所保護的gd組分為0.010.1范圍。從國外檢索結(jié)果看，系列釩酸鹽激光晶體生長與激光調(diào)制研究相關(guān)文獻皆來自該課題組的前期工作結(jié)果，2003年在國際上率先報道了nd:gdxy1-xvo4混晶的研究成果并首次發(fā)現(xiàn)了該族晶體具有被動調(diào)q脈沖能量增強功能。國內(nèi)外未見關(guān)于其他摻雜yxgd1-xvo4混晶的研究報道?；趽诫s釩酸鹽激光晶

4、體的ld泵浦的激光器，由于具有低的泵浦閾值和普遍具有的高的光光轉(zhuǎn)換效率（大多超過50），成為dpssl領(lǐng)域研究的熱點，由于該系列晶體晶體生長問題的解決，近幾年技術(shù)漸趨成熟，晶體生長朝著大尺寸、高質(zhì)量、多摻雜的方向發(fā)展。晶體性能研究向著大功率泵浦、器件化研究的方向發(fā)展。在普通釩酸鹽激光晶體基礎(chǔ)上實現(xiàn)某些性能的優(yōu)化也是當(dāng)今國內(nèi)外釩酸鹽激光晶體的研究、發(fā)展趨勢。本項目將在應(yīng)用與光隔離器、環(huán)行器、光分束器及格蘭系列偏光器等偏振光學(xué)器件領(lǐng)域的系列雙折射晶體、摻釹系列釩酸鹽晶體的制作ld泵浦的全固態(tài)激光器以及在提供國內(nèi)外科研院校晶體類項目上擬到達到年銷售額100萬元生產(chǎn)能力，形成每爐年產(chǎn)10萬立方毫米優(yōu)質(zhì)

5、晶體元件的生產(chǎn)能力。白寶石晶體的機械力學(xué)性能好，硬度為莫氏9級，民用工業(yè)主要用于儀表軸承、鐘表軸承及精密機械的耐磨部件(如天平的刀口、拉制人造絲的領(lǐng)圈等) 。白寶石晶體具備0.145.5m相當(dāng)寬的透光波段范圍，且具有高熱導(dǎo)率，能承受因大氣摩擦而導(dǎo)致的溫度驟變，抗輻射、耐腐蝕、熱畸變小，被廣泛用于導(dǎo)彈、潛艇、超高速飛機、航天飛行器、衛(wèi)星空間裝置、高能探測和高功率強激光器(如氧2碘激光器)等的光學(xué)元件和窗口材料。在半導(dǎo)體方面，由于具有很高的硬度、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐輻射能力，且可得到高度完整的單晶，白寶石因此成為gan基藍光發(fā)光二極管(leds)和激光二極管(lds)的最常用襯底。大尺寸高材質(zhì)白寶

6、石由于設(shè)備要求嚴格，技術(shù)含量高，產(chǎn)品附加值大，得到廣大寶石生產(chǎn)廠家的重視，經(jīng)濟效益相當(dāng)顯著。 三.實施該項目的對象及與該項目實施密切相關(guān)的市內(nèi)單位及合作方式內(nèi)容本項目針對對象:致力于新材料研究與開發(fā),尤其是致力于人工晶體研發(fā)單位。密切相關(guān)企業(yè)：煙臺北極星華晶寶石有限責(zé)任公司煙臺北極星華晶寶石有限責(zé)任公司是生產(chǎn)寶石的專業(yè)廠家，有著悠久的寶石生產(chǎn)歷史。 擁有較大的生產(chǎn)規(guī)模，并大量出口各種人造晶體。主要產(chǎn)品有紅寶石， 白寶石， 彩色剛玉，退火寶石以及各種光學(xué)晶體。生產(chǎn)方法涉及火焰法、提拉法以及水溶液等。 該廠人工晶體加工、鍍膜設(shè)備齊全。近年來，華晶寶石公司投資近百萬元對生產(chǎn)人工晶體的主要設(shè)備進行了改造，改造后其技術(shù)性能達到了國內(nèi)同行業(yè)一流水平。本項目擬與該公司成立研究所或者研究中心形式，使雙方的技術(shù)、資金、實驗條件得到充分利用。主要合作內(nèi)容：1） 系列釩酸鹽激光晶體生長與產(chǎn)業(yè)化2） 大尺寸高質(zhì)量白寶石產(chǎn)業(yè)化技術(shù)3） 提拉藍寶石生產(chǎn)技術(shù)四、實施該項目的校內(nèi)單位、負責(zé)人；所需校內(nèi)資源及條件，學(xué)校需做哪些協(xié)調(diào)工作實施單位環(huán)境與材料學(xué)院學(xué)院第一負責(zé)人秦連杰副教授徐惠忠教授（院長）賈玉光實驗員合作單位負責(zé)人叢龍強高工（副總經(jīng)理） 五、該項目具體實施步驟及時間表2006年1月2006年12月，產(chǎn)生合作意向，資金注入，項目啟動。2006年1