三、稀土的發(fā)展前景

1．稀土在晶體中的應(yīng)用前景

Nd：YAG晶體具有光學(xué)均勻性好，機(jī)械強(qiáng)度高，物化性能穩(wěn)定，導(dǎo)熱系數(shù)高，激光性能良好及生長(zhǎng)工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。正是由于Nd：YAG晶體具有這些優(yōu)良的性能，并可在室溫下可實(shí)現(xiàn)脈沖和連續(xù)等多種方式的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以它在軍事、工業(yè)和醫(yī)療等方面獲得了廣泛的應(yīng)用，是目前固體激光材料中用量最大的激光晶體。在軍事方面，Nd：YAG晶體是應(yīng)用最廣泛的固體激光器的工作物質(zhì)，是軍用固體激光技術(shù)的支柱。目前90％以上的軍用固體激光器是以Nd：YAG激光晶體為工作物質(zhì)的。

在工業(yè)領(lǐng)域，Nd：YAG晶體由于能獲得高功率激光輸出而廣泛應(yīng)用于材料加工。全世界用于材料加工的激光器銷售額持續(xù)增長(zhǎng)，其中高功率激光器的銷售保持強(qiáng)勁勢(shì)頭，其主要原因是全世界汽車制造商繼續(xù)推出新型號(hào)，零部件更多采用激光加工，而且激光加工逐漸從使用C02激光器轉(zhuǎn)向采用Nd：YAG激光器。根據(jù)Laser Focus World的統(tǒng)計(jì)，1997年全世界用于材料加工的Nd：YAG激光器，銷售額為1.17億美元，1998年用于材料加工的Nd：YAG激光器，銷售額2.89億美元，1999年用于材料加工的Nd：YAG激光器，銷售額預(yù)計(jì)增長(zhǎng)8％，達(dá)3.12億美元。

醫(yī)學(xué)和醫(yī)療領(lǐng)域，也一直是Nd：YAG激光器的重要應(yīng)用之一，在所有激光醫(yī)療設(shè)備中，Nd：YAG激光醫(yī)療設(shè)備都得到廣泛的應(yīng)用。這不僅因其重復(fù)頻率和平均功率較高。更主要是其1.06μm波長(zhǎng)可用石英光纖導(dǎo)光，因此能夠被柔軟的傳輸線傳輸功率。根據(jù)LaserFocus World的統(tǒng)計(jì)，全世界固體激光器在醫(yī)療方面的應(yīng)用，1997年銷售額為1.59億美元，1998年銷售額為2.7億美元，1999年銷售額預(yù)計(jì)達(dá)3.1億美元。

2、稀土在泵浦激光晶體中的應(yīng)用前景

八十年代半導(dǎo)體激光器(LD)取得了重大進(jìn)展，成為固體激光器的一種新型泵浦源?？捎枚O管泵浦的激光晶體多種多樣，除了傳統(tǒng)的激光基質(zhì)YAG、YLF外，還有高增益YV04等，激活離子除傳統(tǒng)Nd離于外，還有Yb、Ho、Tm、Er離子等。Yb：YAG具有許多特點(diǎn)適合高功率LD泵浦，有可能發(fā)展成為重要的大功率LD泵浦用激光材料。Yb：S―FAP晶體將來(lái)有可能用于激光核聚變的激光材料，引起人們的關(guān)注。Tm：YAG、Ho，Tm：YLF、Ho：YLF激光晶體的發(fā)射波長(zhǎng)適合在軍事上應(yīng)用。

3、稀土在可調(diào)諧激光晶體中的發(fā)展前景

摻稀土的可調(diào)諧激光晶體中除上述的晶體以外，還有Cr，Yb，Ho：YSGG激光晶體等。Cr，Yb，Ho：YAGG激光晶體的波長(zhǎng)在2.84―3.05μm之間連續(xù)可調(diào)。據(jù)統(tǒng)計(jì)世界上用的導(dǎo)彈紅外尋彈頭大部分是采用3―5μm的中波紅外探測(cè)器，因此研制Cr，Yb，Ho：YSGG激光晶體，可對(duì)于中紅外制導(dǎo)武器對(duì)抗提供有效的干擾源，具有深遠(yuǎn)的軍事意義。另外，3―5μm的紅外光可以用來(lái)遠(yuǎn)距離探測(cè)化學(xué)物質(zhì)，因此可用于反化學(xué)戰(zhàn)和環(huán)境保護(hù)。

4、稀土在新波長(zhǎng)激光晶體中的應(yīng)用前景

鞏固發(fā)展已有的產(chǎn)品，如Ho：Cr：Tm：YAG、Ho：Er：Tm：YLF、Er：YAG等，進(jìn)一步提高晶體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。同時(shí)要繼續(xù)加強(qiáng)開(kāi)拓應(yīng)用價(jià)值大的激光新波段。

四、體會(huì)和建議

我國(guó)較早地開(kāi)展了激光晶體的研究與生產(chǎn)，其中華北光電技術(shù)研究所是主要單位。華北光電技術(shù)研究所長(zhǎng)期承擔(dān)軍工研究任務(wù)，擁有雄厚的科研能力，具有很強(qiáng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，不僅在科研上取得很多成果，而且在科研成果的轉(zhuǎn)化上也作出了很大的成績(jī)。所獲得的最重要的科研成果Nd：YAG激光晶體己轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，1985年通過(guò)JYN一1型Nd：YAG激光棒設(shè)計(jì)定型鑒定，生長(zhǎng)的毛坯直徑為30―35mm，1991年通過(guò)JYN一3型Nd：YAG激光棒設(shè)計(jì)定型鑒定，生長(zhǎng)的毛坯直徑達(dá)到由40―45mm。而目前華北光電子技術(shù)研究所生長(zhǎng)的Nd：YAG除毛坯直徑達(dá)到55―60mm，長(zhǎng)度為210mm，并己初步形成規(guī)模化生產(chǎn)成為銷售國(guó)內(nèi)外的重要產(chǎn)品。

在如前所述的激光晶體良好發(fā)展前景下，進(jìn)一步開(kāi)拓稀土產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，確立我國(guó)在國(guó)際稀土方面的地位，顯得尤為重要。我國(guó)擁有豐富的稀土礦產(chǎn)資源，在國(guó)際上享有一定的地位，相當(dāng)部分的稀土產(chǎn)品出口在國(guó)際上具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。因此在這樣較高的發(fā)展起點(diǎn)上，我國(guó)稀土廠家必須爭(zhēng)取主動(dòng)，大力開(kāi)發(fā)稀土氧化物的生產(chǎn)，除了滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求外，還應(yīng)積極開(kāi)發(fā)國(guó)外市場(chǎng)，推動(dòng)我國(guó)稀土事業(yè)的發(fā)展，只有這樣才能鞏固我國(guó)已具有的稀土重要生產(chǎn)基地的地位，才能發(fā)展成為重要的稀土產(chǎn)品出口商。