大尺寸高质量金刚石激光晶体批量生长，刷新记录！

发布时间：2025-05-23 17:10:21 | 浏览量： 16次

金刚石材料因其极佳的热导性能、全波段光学透过特性及超强的环境耐受性，成为航空航天、极端探测等领域核心光电元件的首选基材。同时，金刚石还具备出色的拉曼特性，如具有已知晶体中最大的拉曼频移（1332 cm-1）和极高的拉曼增益系数（~10 cm/GW），使其在激光波长扩展、功率提升方面展现出不可替代的战略价值。然而，大尺寸、高品质金刚石晶体的制备技术长期被国外垄断，严重制约了我国高性能激光光源的发展。




近日，郑州大学金刚石材料与器件团队在金刚石激光晶体制备及拉曼激光技术方面取得重要进展。研究团队攻克了大尺寸、低应力金刚石单晶制备以及低粗糙度、高平行度金刚石晶体加工等关键技术，研制出光学性能优异的金刚石拉曼激光晶体。基于自主制备的金刚石激光晶体，团队成功开发出具有<1 ns脉冲宽度、MW级峰值功率和kHz高重频的人眼安全波段金刚石拉曼激光器。这一成果标志着团队在高质量金刚石激光晶体材料及拉曼激光技术方面取得了重要进展。



团队通过构建V型折叠腔和短拉曼腔结构，成功应用拉曼诱导腔倒空技术，实现了激光能量的超快速释放。实验证实，该装置可输出脉宽仅0.6纳秒、峰值功率达913.3千瓦的1.45微米人眼安全激光波段金刚石拉曼激光器，刷新了国际上同类型器件性能纪录。此外，该激光器同时具备1-10千赫兹可调重复频率和接近衍射极限的光束质量（M²<1.5），其综合性能完全满足卫星测距等远距离、高精度探测场景的应用需求。



大尺寸高质量金刚石激光晶体的国产化将大幅降低拉曼激光器件的制造成本，为相关产业的发展注入强劲动力。未来，团队将继续优化金刚石晶体生长工艺，提升拉曼激光器件输出性能，推动我国拉曼晶体生长和激光技术的不断进步。

碳方程50200A MPCVD设备

碳方程的50200A MPCVD设备在生长多晶产品方面优势显著，设备采用915MHZ的微波频率，单炉可生产8英寸多晶产品，若用于生产单晶金刚石，单炉能够稳定产出多达489 片尺寸为 7*7mm 的单晶金刚石。设备运行功率方面，采用50KW大功率装置，更大尺寸的多晶产品意味着更高的生产效率和更低的单位成本，能够满足客户大规模生产的需求。同时，我们的设备在技术方面也有着诸多创新和突破，确保了产品的高质量和稳定性。有效降低生产成本，提高产品的市场竞争力。



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