1 前言
        随着科学技术的不断向前发展，一向只用作结构材料的陶瓷，逐渐被赋予了功能特性，如具有铁电性质的铁电陶瓷，具有磁性的铁氧体陶瓷、能植入人体的生物陶瓷、具有超高强度的金属陶瓷等等，统称先进陶瓷，或高新技术陶瓷。这些陶瓷与传统陶瓷有一个共同点：它们都是不透明的。
        1959年，GE公司的R.L.Cobel首次制备出了第―块能透过光线的Al203陶瓷Lucalox，尽管这Al203陶瓷还只能称为translucent(半透明)(透过率约50％)，但从此揭开了陶瓷在光学领或发展的序幕。之后又出现了制备激光透明陶瓷、闪烁透明陶瓷等透明陶瓷的研究热潮，正在研究的品种包括Nd:YAG、Yb:YAG,、Yb:CaF2、Yb:Y2O3;、Yb:Sc203,、Cr:ZnSe、Nd:Y2ScAl4O12、Yb:Y3ScAl4O12 、Yb:Lu2O3 、PYb/Cr:YAG 和Cr3+/Nd3+:YAG 等，目前主要集中在立方晶系、且发光性能较好的掺杂Y3Al5012(简称YAG)、Y203、CaF2等体系。各种激光透明陶瓷材料的形状包括棒状、板条、叠片和复合结构等。目前已有多种陶瓷材料可用作激光增益介质，但最重要的是Nd:YAG，它具有高的热导率（10.7w/m℃）和优良的光学品质，这对高平均功率激光器来说至关重要。Yb:YAG是另一种有吸引力的高平均功率激光器的增益介质材料，而且它有大的增益带宽，也适用于产生短锁模脉冲的激光器。此外还有Nd:YSAG，Nd:Y2O3和Yb:Sc2O3等。
        研发透明陶瓷的动力之一，是对高功率固体激光器的需求。从热管理和制造的角度来看，单晶材料并不是一种理想的激光增益介质。采用多晶陶瓷增益介质被认为是固体激光器的一次真正的革命，它具有甚至超过单晶固体激光器的性能，但却像制造玻璃那样容易，而与玻璃相比它又具有更高的热导率和更抗热损伤。陶瓷技术远优于目前的晶体生长技术，因为它是一种将复合器件结构，新材料，尺寸定标和高制造效费比结合在一起的最佳制造技术。另外，由于能够改变陶瓷介质的物理和光学特性，它所提供的激光器设计灵活性，可使其具有常规固体激光器达不到的性能。未来还有可能制造出量子数亏损非常低的（<5%）的陶瓷增益介质，这对激光器的功率定标意义重大。由于这些原因，可以肯定在未来的许多应用中陶瓷增益介质将代替单晶介质。为了扩展激光科学，科学家们正在设计采用陶瓷增益介质的下一代固体激光器。对防御应用来说需要平均功率非常高的激光器，而陶瓷这种具有高热导率和高光学品质的大尺寸激光增益介质是非常重要的。
        开发激光器级透明陶瓷面临的主要挑战是降低散射损失，通过采用粉末这种比较小的粒子和改进产生微米粒子的制造技术（特别是真空烧结），获得了非常小的微晶粒（几微米）和非常低的孔隙率。在激光路径中，陶瓷板条的微晶粒之间包含有几万个边界，即细粒边界，然而激光通过时却“看不见”这些宽度小于1微米的细粒界面，这就大大降低了散射损失，达到了激光器要求的性能。
        2 国外发展现状
        1995年日本Akio lkesue获得了衰减系数达0.009cm-1的透明陶瓷，并演示了第一个氧化物陶瓷激光器。这一成果归因于几项改进，特别是采用了基于硅石的烧结，大大降低了材料的孔隙率。5年后，由Ken-ichi Veda领导的另一日本研究小组通过改进陶瓷制造技术，导致损耗进一步降低，将光-光效率提高到了53%。