CN116217071A - 一种稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于激光玻璃技术领域，具体涉及一种稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃及其制备方法和应用。本发明所用稀土离子的4f电子在f‑f组态之内或f‑d组态之间跃迁，通过调整稀土离子的种类可产生从紫外光、可见光到红外光范围的各种波长的电磁辐射，使硼硅酸盐玻璃具有较宽的吸收与发射带宽和较高的荧光光谱强度。含硼氧化物和二氧化硅可构成具有高机械性能、透光性能、表面平整度和荧光性能的网络状阴离子基团。二价金属化合物能降低玻璃熔点，且具有碱性及较高的SiO2溶解能力，能调整玻璃的物理化学性质，得到机械性能稳定、光学均匀性与透过率高、吸收与发射带宽较宽和荧光光谱强度较高的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃。
Description
技术领域
本发明属于激光玻璃技术领域，具体涉及一种稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
固态激光工作物质由基质材料和激活离子两部分组成。固态激光工作物质的物理性能主要取决于基质材料，而光谱特性主要由激活离子内未满内壳层电子的能级结构决定。块体基质材料包括晶体、玻璃、陶瓷等。激光玻璃尽管具有发射截面小、辐射寿命短、热导率低等不足之处，但具有下述优势：(1)可以制备成大尺寸、高光学均匀性的元件；(2)吸收光谱宽，对泵浦源要求低；(3)各向同性，无双折射；(4)由于彻底无序的非晶格结构，具有宽发射光谱，有利于实现短脉冲激光输出。因此，激光玻璃在高功率激光装置、大能量激光武器、激光测距和微片激光器等***中具有广泛应用。
作为固态激光器的核心器件，激光玻璃的性能十分重要，特别在一些大功率固体激光器中，要求激光玻璃具有高的激活离子掺杂浓度和机械强度等，以提高增益系数和损伤阈值。激光玻璃包括氧化物玻璃***如硅酸盐玻璃、锗酸盐玻璃和磷酸盐玻璃等，以及非氧化物玻璃***如卤化物玻璃和硫化物玻璃等。其中，氟化物玻璃和硫系玻璃的熔点通常较低，机械强度一般不如硅酸盐玻璃。即使是属于氧化物玻璃的磷酸盐玻璃具有较高的稀土溶解度，机械强度方面也不如硅酸盐玻璃。但是硅酸盐玻璃的熔点高和稀土离子溶解度较低，不能在硅酸盐玻璃中有效掺杂稀土离子以提高其发光性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃及其制备方法和应用，本发明提供的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃机械性能稳定、光谱范围可调制、吸收与发射带宽、光学均匀性与透过率高。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃，其制备原料包括稀土氧化物和基础化合物；
所述稀土氧化物为RE2O3；所述RE包括镨离子、钕离子、钐离子、铽离子、镝离子、钬离子、铒离子、铥离子和镱离子中的一种或多种；
所述基础化合物包括含二价金属化合物、SiO2和含硼化合物；
所述含二价金属化合物为MO或MCO3；所述M包括Mg、Ca、Sr、Ba、Zn和Cd中的一种或多种；
所述含硼化合物为B2O3或H3BO3。
优选的，所述稀土氧化物和基础化合物的质量比为x:100-x，0.1≤x≤50；
优选的，所述SiO2和含硼化合物的质量比为60-a:a，15≤a≤45；
优选的，所述基础化合物还包括R2O3；所述R包括La、Ce、Pm、Eu、Gd、Lu、Sc、Y、Al、Ga、In、Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的一种或多种。
优选的，所述含二价金属化合物和R2O3的质量比为b:40-b，10≤b≤40。
本发明还提供了上述技术方案所述稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃的制备方法，包括以下步骤：
将所述制备原料依次进行第一研磨混料、预烧结、第二研磨混料、熔融、浇注和退火，得到稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃。
优选的，所述预烧结的温度为100～800℃，保温时间为1～48h。
优选的，所述熔融的温度为1000～1700℃，保温时间为1～48h。
优选的，所述退火为由所述熔融的温度降温至室温；所述降温的速率为1～60℃/min。
本发明还提供了上述技术方案所述稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃或上述技术方案所述制备方法制备的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃在激光装置中的应用。
本发明提供了一种稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃，其制备原料包括稀土氧化物和基础化合物；所述稀土氧化物为RE2O3；所述RE包括镨离子、钕离子、钐离子、铽离子、镝离子、钬离子、铒离子、铥离子和镱离子中的一种或多种；所述基础化合物包括含二价金属化合物、SiO2和含硼化合物；所述含二价金属化合物为MO或MCO3；所述M包括Mg、Ca、Sr、Ba、Zn和Cd中的一种或多种；所述含硼化合物为B2O3或H3BO3。本发明所用稀土氧化物中稀土离子的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间跃迁，通过调整稀土离子的种类可产生从紫外光、可见光到红外光范围的各种波长的电磁辐射，使硼硅酸盐玻璃具有较宽的吸收与发射带宽和较高的荧光光谱强度。含硼氧化物、二氧化硅中的元素硅、硼、氧可构成网络状阴离子基团，该网络状阴离子基团使得硼硅酸盐玻璃在机械性能、透光性能、表面平整度和荧光性能方面明显优于普通玻璃，其在抗酸抗碱抗水解方面也具有明显的优势，硼硅酸盐玻璃不会由于潮湿空气中的水分子作用而引起裂纹扩张，能避免玻璃表面产生微裂纹。二价金属化合物能降低玻璃熔点，且具有碱性及较高的SiO2溶解能力，能调整玻璃的物理化学性质，得到机械性能稳定、光学均匀性与透过率高、吸收与发射带宽较宽和荧光光谱强度较高的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃。
本发明还提供了稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃的制备方法。本发明将稀土氧化物和基础化合物依次进行第一研磨混料、预烧结、第二研磨混料、熔融、浇注和退火，得到稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃。该方法属于固态熔炼法制备无机非金属氧化物的方法，具有制备流程简单的优势。通过该方法得到的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃具有高光学透过率、高机械性能、较宽的吸收与发射带宽和较高的荧光光谱强度。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃样品图；
图2为本发明实施例2制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃样品图；
图3为本发明实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃样品图；
图4为本发明实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃在940～1500nm波段的透过光谱图；
图5为本发明实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃在300～980nm紫外-近红外波段的吸收光谱图；
图6为本发明实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃在不同激发波长下的荧光激发光谱图；
图7为本发明实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃的归一化吸收光谱及808nm激发下的归一化发射光谱图；
图8为本发明实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃的归一化吸收光谱及585nm激发下的发射光谱图；
图9为本发明对比例1制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃样品图；
图10为本发明对比例2制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃样品图。
具体实施方式
本发明提供了一种稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃，其制备原料包括稀土氧化物和基础化合物；
所述稀土氧化物为RE2O3；所述RE包括镨离子、钕离子、钐离子、铽离子、镝离子、钬离子、铒离子、铥离子和镱离子中的一种或多种；
所述基础化合物包括含二价金属化合物、SiO2和含硼化合物；
所述含二价金属化合物为MO或MCO3；所述M包括Mg、Ca、Sr、Ba、Zn和Cd中的一种或多种；
所述含硼化合物为B2O3或H3BO3。
如无特殊说明，本发明对所用制备原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
本发明提供的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃的制备原料包括稀土氧化物；所述稀土氧化物为RE2O3；所述RE包括镨离子、钕离子、钐离子、铽离子、镝离子、钬离子、铒离子、铥离子和镱离子中的一种或多种，优选为镨离子、钕离子、钐离子、铽离子、镝离子、钬离子或镱离子。
本发明所用稀土氧化物中稀土离子的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间跃迁，通过调整稀土离子的种类，可相应产生从紫外光、可见光到红外光区的各种波长的电磁辐射。例如，掺杂镝离子可获得380～525nm紫外光至蓝绿光、555～600nm绿黄橙光及中心波长约为1970nm、2919nm的红外光；掺杂镱离子可获得中心波长约为1030nm、1064nm、1090nm的近红外光；掺杂钬离子可获得1800～2200nm中红外光。通过调整稀土离子掺杂浓度、基础化合物R2O3的比例，所述R包括La、Ce、Pm、Eu、Gd、Lu、Sc、Y、Al、Ga、In、Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的一种或多种，可在硼硅酸盐玻璃中获得较宽的吸收与发射带宽、较高的荧光光谱强度。
本发明提供的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃的制备原料包括基础化合物；所述基础化合物包括含二价金属化合物、SiO2和含硼化合物；所述含二价金属化合物为MO或MCO3，优选为MO；所述M包括Mg、Ca、Sr、Ba、Zn和Cd中的一种或多种，优选为Ca、Sr、Ba、Zn；所述含硼化合物为B2O3或H3BO3，优选为B2O3。
含硼氧化物、二氧化硅中的元素硅、硼、氧可构成网络状阴离子基团。硼硅酸盐网络状阴离子基团使得硼硅酸盐玻璃在机械性能、透光性能、表面平整度和荧光性能方面明显优于普通玻璃，其在抗酸抗碱抗水解方面也具有明显的优势，硼硅酸盐玻璃不会由于潮湿空气中的水分子作用而引起裂纹扩张，能避免玻璃表面产生微裂纹。二价金属化合物能降低玻璃熔点，且具有碱性及较高的SiO2溶解能力，能调整玻璃的物理化学性质。
在本发明中，所述稀土氧化物和基础化合物的质量比优选为x:100-x，0.1≤x≤50，更优选为0.1≤x≤30；
在本发明中，所述SiO2和含硼化合物的质量比优选为60-a:a，15≤a≤45，更优选为15≤x≤30；
在本发明中，所述二价金属化合物和SiO2的质量比优选为b:60-a，15≤a≤45且10≤b≤40，更优选为25≤a≤45且20≤b≤40。
在本发明中，所述基础化合物优选还包括R2O3；所述R优选包括La、Ce、Pm、Eu、Gd、Lu、Sc、Y、Al、Ga、In、Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的一种或多种，更优选为La、Ce、Gd、Al、Ga、Ti、Nb、Cr、Mn或Ni。
在本发明中，所述含二价金属化合物和R2O3的质量比优选为b:40-b，10≤b≤40，更优选为15≤b≤35。
R2O3能够同时进入硼硅酸盐基础四面体网络和八面体网络，填充间隙，来进一步提高玻璃的机械性能和化学稳定性。
本发明通过调整各制备原料的种类和用量，可以实现稀土离子高浓度掺杂在硼硅酸盐网络中，得到机械性能稳定、光学均匀性与透过率高、光谱范围可调制、具有较宽的吸收与发射带宽和较高的荧光光谱强度的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃。
本发明还提供了上述技术方案所述稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃的制备方法，包括以下步骤：
将所述制备原料依次进行第一研磨混料、预烧结、第二研磨混料、熔融、浇注和退火，得到稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃。
本发明将所述制备原料进行第一研磨混料。
在本发明中，所述第一研磨混料优选为磁力搅拌器混料、球磨机混料或在玛瑙坩埚中进行混料。
在本发明中，所述磁力搅拌器混料优选将所述制备原料、乙醇、和硅酸四乙酯混合后进行混料；所述磁力搅拌器混料的时间优选为1～48h，更优选为5～36h。
在本发明中，所述球磨机混料优选将所述制备原料、乙醇或硅酸四乙酯混合后进行混料；所述球磨机优选为双罐高速三维摆震球磨机或多罐高速三维摆震球磨机，更优选为双罐高速三维摆震球磨机；所述球磨机混料的时间优选为1～48h，更优选为5～36h。
在本发明中，所述玛瑙坩埚混料的时间优选为1～48h，更优选为5～36h。
所述第一研磨混料后，本发明将所述第一研磨混料所得物料进行预烧结，得到预烧结产物。
在本发明中，所述预烧结的温度优选为100～800℃，更优选为100～600℃，保温时间优选为1～48h，更优选为5～36h。
在预烧结过程中，当原料中含有H3BO3时，H3BO3分解成B2O3，B2O3与SiO2部分形成硼硅酸根阴离子基团。由于预烧结温度低于玻璃熔点，MO、R2O3与RE2O3中的M2+、R3+与RE3+阳离子中的部分进入硼硅酸盐网络结构中。
得到所述预烧结产物后，本发明将所述预烧结产物进行第二研磨混料。
在本发明中，所述第二研磨混料优选为磁力搅拌器混料、球磨机混料或在玛瑙坩埚中进行混料。
在本发明中，所述磁力搅拌器混料优选将所述制备原料、乙醇或硅酸四乙酯混合后进行混料；所述磁力搅拌器混料的时间优选为1～48h，更优选为5～36h。
在本发明中，所述球磨机混料优选将所述制备原料、乙醇或硅酸四乙酯混合后进行混料；所述球磨机优选为双罐高速三维摆震球磨机或多罐高速三维摆震球磨机，更优选为双罐高速三维摆震球磨机；所述球磨机混料的时间优选为1～48h，更优选为5～36h。
在本发明中，所述玛瑙坩埚混料的时间优选为1～48h，更优选为5～36h。
所述第二研磨混料后，本发明将所述第二研磨混料所得物料进行熔融，得到熔融液。
在本发明中，所述熔融的温度优选为1000～1700℃，更优选为1000～1400℃，保温时间优选为1～48h，更优选为1～5h；升温至所述熔融的温度的升温速率优选为1～60℃/min，更优选为5～40℃/min。
在熔融过程中，SiO2与B2O3全部形成硼硅酸根阴离子基团；MO、R2O3与RE2O3中的M2+、R3+与RE3+阳离子全部进入硼硅酸盐网络结构中。
得到所述熔融液后，本发明将所述熔融液进行浇注，得到毛坯。
本发明对所述浇注的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的浇注过程即可。
得到所述毛坯后，本发明将所述毛坯退火，得到稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃。
在本发明中，所述退火优选为由所述熔融的温度降温至室温；所述降温的速率优选为1～60℃/min，更优选为5～20℃/min。
本发明提供的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃还可以是稀土离子掺杂硼硅酸盐荧光粉、稀土离子掺杂硼硅酸盐晶体、稀土离子掺杂硼硅酸盐陶瓷或稀土离子掺杂硼硅酸盐荧光烧结块。稀土离子掺杂硼硅酸盐荧光烧结块可由所述制备方法经第二研磨混料并熔融制备得到；稀土离子掺杂硼硅酸盐荧光粉可将所述稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃经球磨或研磨后制备得到；稀土离子掺杂硼硅酸盐陶瓷可由所述制备方法经第二研磨混料后，经等静压并高温烧结退火得到；稀土离子掺杂硼硅酸盐晶体可由所述制备方法经第二研磨混料后，采用提拉法或坩埚下降法或浮区法或温度梯度法制备得到。
本发明还提供了上述技术方案所述稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃或上述技术方案所述制备方法制备的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃在激光装置中的应用。
在本发明中，所述激光装置优选包括高功率激光装置、大能量激光器、超快激光器、激光放大器、激光测距装置、微片激光器和薄片激光器中的一种或多种，更优选为大能量激光器、超快激光器、激光放大器。
采用本发明提供的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃制成的激光装置可用于材料加工、光通讯、光谱学、制导、激光精密测量、生物医学、医学诊断和手术、激光雷达、全息摄影、激光测污和环境监控、遥感、水下探测以及激光武器、惯性约束聚变和极端物理研究领域。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
将质量比为3:97的Nd2O3和基础化合物(质量比为40:30:30的CaO、SiO2、H3BO3)放入玛瑙坩埚中研磨5h后，置于铂金坩埚，放入马弗炉，升温至300℃保温36h，得到预烧结块，然后对其进行第二研磨混料，采用40℃/min升温至1500℃，保温1h，得到熔融液；将所述熔融液迅速倒入模具中自然冷却成型，得到掺钕硼硅酸钙激光玻璃。
实施例2
将质量比为1:99的Nd2O3和基础化合物(质量比为40:37:23的CaCO3、SiO2、B2O3)与乙醇混合在磁力搅拌器中混料10h，置于氧化锆坩埚中，在马弗炉中升温至400℃保温20h，得到预烧结块，然后对其进行第二研磨混料，采用30℃/min升温至1400℃，保温2h，得到熔融液；将所述熔融液迅速倒入模具中自然冷却成型，得到掺钕硼硅酸钙激光玻璃。
实施例3
将质量比为2:98的Nd2O3和基础化合物(质量比为40:20:40的CaCO3、SiO2、B2O3)、硅酸四乙酯在双罐高速三维摆震球磨机中混料研磨12h，置于氧化锆坩埚中，在马弗炉中升温至500℃保温20h，得到预烧结块，然后对其进行第二研磨混料，采用20℃/min升温至1300℃，保温3h，得到熔融液；将所述熔融液迅速倒入模具中自然冷却成型后，再次置入马弗炉进行退火处理，退火降温速率为5℃/min，得到掺钕硼硅酸钙激光玻璃。
实施例4
与实施例1的区别在于，将Nd2O3替换为Yb2O3，其余内容与实施例1一致。
对比例1
与实施例1的区别在于，所述熔融的温度为1800℃，其余内容与实施例1一致。
对比例2
与实施例1的区别在于，所述Nd2O3和基础化合物生物质量比为50:50，其余内容与实施例1一致。
性能测试
(1)将实施例1制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃经过切割、研磨、抛光后，得到透明激光玻璃，如图1所示。
由图1所示，实施例1制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃抛光样品尺寸为35×27mm，厚度为6.5mm。
(2)将实施例2制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃经过切割、研磨、抛光后，得到透明激光玻璃，如图2所示。
由图2所示，实施例2制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃抛光样品尺寸为30×15mm，厚度为6.5mm。
(3)将实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃经过切割、研磨、抛光后，得到透明激光玻璃，如图3所示。
由图3所示，实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃抛光样品尺寸为17×17mm，厚度为6.5mm。
(4)将实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃在940～1500nm近红外波段进行光谱透过率测试实验，所得透过光谱如图4所示。
由图4可知，实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃在940～1485nm波段的基底透过率达86％，测量用样品厚度为6.5mm。表明该掺钕硼硅酸钙激光玻璃具有高光学质量。
(5)针对实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃，测试其在300～980nm紫外-近红外波段的吸收光谱，结果如图5所示。
由图5可知，实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃的吸收峰主要位于532nm、585nm、741nm和808nm，可与绿光、黄光、红外LD泵浦有效耦合。掺钕硼硅酸钙激光玻璃在700～950nm波段吸收系数，中心波长位于743、750、799、805、879nm，对应的吸收系数分别为15.8cm-1、16.2cm-1、15.1cm-1、8.6cm-1、4.9cm-1，对应的吸收带宽分别为8.5nm、12.8nm、8.1nm、14.7nm、17.3nm。在泵浦波长743、750、799nm条件下，吸收率达80％所需的样品厚度分别为1mm；在泵浦波长805nm条件下，吸收率达80％所需的样品厚度分别为1.9mm；在泵浦波长879nm条件下，吸收率达80％所需的样品厚度分别为3.3mm。表明该掺钕硼硅酸钙激光玻璃适用于激光二极管泵浦固态激光器等。
(6)测试实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃在不同激发波长(280nm、340nm、365nm、405nm、470nm、590nm)下的荧光激发光谱，荧光光谱范围为840～960nm，结果如图6所示。
由图6可知，实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃发射峰位于840～960nm，最强发射光谱强度对应的激发波长为590nm。
(7)测试实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃的归一化吸收光谱及808nm激发下的归一化发射光谱，结果如图7所示。
由图7可知，实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃的主吸收峰位于584nm、748nm、800nm。三个主发射谱带覆盖950～985nm、1020～1140nm、1280～1450nm，中心发射峰位分别为892nm、1067nm、1345nm，对应的发射带宽分别为36nm、29nm、60nm，峰强度比例为6.6:10:1。表明该掺钕硼硅酸钙激光玻璃在808nm泵浦光作用下，可获得较宽的发射带宽，适用于超快激光。
(8)测试实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃的归一化吸收光谱及585nm激发下的发射光谱，结果如图8所示。
由图8可知，实施例3制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃的三个主发射谱带覆盖847～949nm、1018～1145nm、1285～1437nm，中心发射峰位分别为892nm、1067nm、1346nm，峰强度比例为6:10:1，发射带宽分别为40nm、30nm、51nm。表明该掺钕硼硅酸钙激光玻璃在585nm泵浦光作用下，可获得较宽的发射带宽，适用于超快激光。
(9)对比例1制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃如图9所示。
由图9可知，对比例1制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃在浇注过程中炸裂。
(10)对比例2制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃如图10所示。
由图10可知，对比例2制备的掺钕硼硅酸钙激光玻璃在浇注过程中部分碎裂。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃，其特征在于，其制备原料包括稀土氧化物和基础化合物；
所述稀土氧化物为RE2O3；所述RE包括镨离子、钕离子、钐离子、铽离子、镝离子、钬离子、铒离子、铥离子和镱离子中的一种或多种；
所述基础化合物包括含二价金属化合物、SiO2和含硼化合物；
所述含二价金属化合物为MO或MCO3；所述M包括Mg、Ca、Sr、Ba、Zn和Cd中的一种或多种；
所述含硼化合物为B2O3或H3BO3。
2.根据权利要求1所述的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃，其特征在于，所述稀土氧化物和基础化合物的质量比为x:100-x，0.1≤x≤50。
3.根据权利要求1所述的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃，其特征在于，所述SiO2和含硼化合物的质量比为60-a:a，15≤a≤45。
4.根据权利要求1所述的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃，其特征在于，所述基础化合物还包括R2O3；所述R包括La、Ce、Pm、Eu、Gd、Lu、Sc、Y、Al、Ga、In、Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的一种或多种。
5.根据权利要求1、3或4所述的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃，其特征在于，所述含二价金属化合物和R2O3的质量比为b:40-b，10≤b≤40。
6.权利要求1～5任一项所述稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述制备原料依次进行第一研磨混料、预烧结、第二研磨混料、熔融、浇注和退火，得到稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述预烧结的温度为100～800℃，保温时间为1～48h。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述熔融的温度为1000～1700℃，保温时间为1～48h。
9.根据权利要求6或8所述的制备方法，其特征在于，所述退火为由所述熔融的温度降温至室温；所述降温的速率为1～60℃/min。
10.权利要求1～5任一项所述稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃或权利要求6～9所述制备方法制备的稀土离子掺杂硼硅酸盐激光玻璃在激光装置中的应用。
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