Nd:YAG激光晶体主要性能指标:
晶 向 lt;111gt;±5°、lt;100gt;±5°
晶体结构 立方晶系
激光发射波长 1064nm
离子浓度 Nd:0.1~2.0at% Ce: 0.025-0.05 at%
折射率 1.8169(λ=1064 nm)
熔点 1970℃
密度 4.55 g/cm3
莫氏硬度 8.5
热导率(20℃) 0.129W/cm?K
热膨胀系数: 8.2X10-6/Klt;100gt;
7.7X10-6/Klt;110gt;
7.8X10-6/Klt;111gt;
dn/dt 8.9X10-6K-1
其中中、 高功率激光应用方面主要是Nd:YAG,激光晶体元器件,低功率小型化激光应用主要在Nd:YVO4, 可调谐、超快激光应用主要是Ti:Al2O3。在以上“三大基础激光晶体”及其相关材料方面,我国科学家在过去40余年中也取得了重要成果:如色心YAG[8~9]、“黄棒”Ce,Nd:YAG[10]、Cr4 ,Yb:YAG[11~12];Ti:Al2O3温梯法晶体生长技术[13~14]和Nd:YVO4晶体生长技术突破等[15]。特别是我国Nd:YVO4晶体生长技术的突破是对国际激光技术的重大贡献。色心YAG晶体(后被确认为Cr4 :YAG)已被国际上广泛应用于各类1mm波段激光的被动调Q开关,在激光打标、测距和加工等领域获得实际应用,保定激光晶体,它的发现、发表和应用要比俄罗斯和美国科学家早五年以上[16~17]。 纵观激光晶体材料的应用现状和发展前景,激光晶体的应用,今后激光晶体的主要发展趋势是迫切发展如下4 个方面,并将取得突破和实际应用:1)面向全色显示、光存储、光刻等应用的蓝绿紫和可见光激光晶体;2)面向人眼安全、遥感、光通讯、医学等应用的中红外激光晶体;
激光材料是激光技术发展的核心和基础,具有里程碑意义和作用,特别是激光晶体在激光技术发展的各个关键阶段均起了举足轻重的作用:20世纪60年代*一台红宝石(Cr:Al2O3)晶体激光器问世,激光诞生;20世纪70年代掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)晶体诞生,激光晶体市场前景,固体激光开始大力发展;20世纪80年代掺钛蓝宝石(Ti:Al2O3)晶体的出现使超短、超快和超1强激光成为可能,飞秒1激光科学技术蓬勃发展并渗透到各基础和应用学科领域;20世纪90年代研制的掺钕矾酸钇(Nd:YVO4)晶体, 使固体激光器的发展进入新时期———全固态激光科学技术。进入新世纪,激光和激光科学技术正以其强大的生命力推 动着光电子技术和产业的发展,激光材料也在单晶、玻璃、光纤、陶瓷等四方面全1方位迅猛展开,如微-纳米级晶界、完整性好、制作工艺简单的多晶激光陶瓷 和 结构紧凑、散热好、成本低的激光光纤,正在向占据激光晶体首席地位达40年之久的Nd:YAG发 出强有力的挑战。