光电子行业调查报告

1、光电子材料按其功能，一般可分为以下 7 类：(l)发光(包括激光)材料;(2)光电显示材料;(3)光存储材料;(4)光电探测器材料;(5)光学功能材料;(6)光电转换材料;(7)光电集成材料。其中，进展重点将主要集中在激光材料、红外探测器材料、液晶显示材料、高亮度发光二极管材料、光纤材料等.。2.激光晶体材料1960 年 T.H.Maiman 研制成功了世界上第一台红宝石(Cr3+:Al2O3)脉冲激光器。随后，人们对激光晶体材料进行了广泛的讨论，讨论的主要目的是收集有关激光晶体的光谱和受激发射特性，确定究竟哪些类型的激光晶体能提高激光效率。为此，大量合成了一些有科学和应用价值的有序化合物和无序化合物晶体以作为激光基质，然后再掺入激活离子。当前激光晶体材料向着大尺寸、高功率、LD 泵浦、宽带可调谐以及新波长、多功能应用方向进展。激光晶体中以 Nd:YAG 最成熟，应用最广，产量最大。2.1 Nd:YAG 及 Yb:YAG 晶体材料得到广泛应用的钇铝石榴石(YAG)是一种综合性能(包括：光学、力学和热学)优良的激光基质。Nd:YAG 称为掺钕钇铝石榴石(Nd3+:Y3Al5O12，Nd:YAG)，是于 1965 年前后从数百种激光新晶体中优选出来的。20 世纪 70 年代在国际上完成了 Nd:YAG 晶体生长条件的讨论，80 年代研制成功的较大尺寸的 Nd:YAG 晶体走向工业生产，90 年代采纳自动化晶体生长设备，批量生产出70mm~100mmФФ大尺寸 Nd:YAG 晶体，使得采纳单棒和多棒串联组合体系的千瓦级 Nd:YAG 激光器得到了进展。因为 Nd:YAG 具有较高的热导率和抗光伤阈值，同时 3 价钕离子取代 YAG 中的钇离子无须电荷补偿而提高激光输出效率，使它成为用量最多、最成熟的激光材料。此外，为了寻找新的激光波长，对 YAG 基质进行了 Er，Ho，Tm，Cr 等的单独或组合掺杂，获得了数种波长的激光振荡。Nd:YAG 是理想的四能级激光器。引上法制备的 Nd:YAG 因单晶激光棒的增益高、机械性能好而得到广泛应用。Nd3+的离子半径为 0.104nm，Y3+的离子半径为 0.092nm，因为空间位置效应，YAG 晶体中 Y3+不易被 Nd3+所取代，故 Nd3+在钇铝石榴石中的分凝系数比较小，约为 0.15~0.20。Nd3+浓度的集中使该区域形成化学应力，导致中心区域的折射率高于周围区域的，成分的差异也引起相应热膨胀系数的差异。此外，用提拉法生长单晶周期长(约几周)，晶体的生长方式限制了晶体的生长尺寸，也限制其潜在的输出功率。长期以来，人们一直在寻求替代材料，如：含钕玻璃或微晶玻...