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激光晶体Nd:YAG晶体

时间:2021-02-02 来源:新特光电 访问量:1074

随着科技的进步和社会的发展,人们对于功能晶体的需求越来越大,自然界中出产的天然晶体已经远远不能满足人们的需求,而天然晶体从储量、纯净度、单晶性等方面也远远无法和人工晶体相媲美。科学家在掌握了晶体的生长规律与习性的基础上,可以制造出符合人类需求,甚至自然界并不存在的各类实用晶体。

在各类晶体应用中,有一类晶体正在改变着我们的生活,在科研、工业、医疗、通信等方面具有重要应用,这类晶体就是激光晶体。

激光晶体是绝大多数固体激光器的核心(或称工作物质),对于激光技术具有里程碑的意义和作用, “一代材料、一代器件”。激光晶体是重要的光电信息功能材料之一,是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础,其发展程度与激光技术的发展密切相关。激光晶体技术的发展和应用是衡量一个国家高科技发展水平的重要标志之一。随着光电子技术的发展和应用的日益广泛,对激光晶体材料也提出更高、更新的要求。晶体材料可以用来进行激光频率转换,扩展激光的波长;用来调制激光的强度、相位;实现激光信号的全息存储、消除波前畴变的自泵浦相位共轭等等。所以,非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料。

60年代:第一台红宝石晶体(Cr:Al2O3)激光器问世,激光诞生;

70年代:掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG),固体激光开始大力发展;

80年代:钛宝石晶体(Ti:Al2O3),超短、超快和超强激光成为可能,飞秒(10-15s)激光科学技术蓬勃发展,并渗透到各基础学科和应用领域。

90年代:矾酸钇晶体(Nd:YVO4),固体激光的发展进入新时期——全固态激光技术。

至今,实用化的激光晶体已从最初的几种基质材料发展到数十种,并在各个方面获得了实际应用。但就其应用范围来说,主要有“三大基础激光晶体”,即掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)、掺钕矾酸钇 (Nd:YVO4)和掺钛蓝宝石(Ti:Al2O3)晶体。其中高功率激光应用方面主要是Nd:YAG。

掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)晶体具有增益高、效率高、阈值低、热性能与机械性能好、化学性质稳定等优点,是最重要、用量最大的固体激光材料,在各种高、中、低功率的固体激光器上具有广泛应用,作为迄今为止最为重要的激光晶体,掺钕YAG(Nd:YAG)已成为目前世界上最成熟、最主流的激光晶体材料,在固体激光应用领域占据十分重要的地位。全世界固体激光器中50%以上都采用掺钕YAG(Nd:YAG)激光晶体,掺钕YAG(Nd:YAG)激光晶体亦是高功率固体激光器的首选材料。

新特光电提供的Nd:YAG单晶是最早、最著名和最重要的激光晶体,,是固体激光器发出激光的核心元器件。Nd:YAG晶体激光波长1064nm,其优点是:低泵浦阈值、高效率、低损失、具有高光束质量、热传导性好、稳定的化学和机械特性,广泛应用于工业、医疗和科学领域。

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