激光晶體Nd:YAG晶體
隨著科技的進步和社會的發(fā)展,人們對于功能晶體的需求越來越大,自然界中出產(chǎn)的天然晶體已經(jīng)遠遠不能滿足人們的需求,而天然晶體從儲量、純凈度、單晶性等方面也遠遠無法和人工晶體相媲美。科學家在掌握了晶體的生長規(guī)律與習性的基礎(chǔ)上,可以制造出符合人類需求,甚至自然界并不存在的各類實用晶體。
在各類晶體應用中,有一類晶體正在改變著我們的生活,在科研、工業(yè)、醫(yī)療、通信等方面具有重要應用,這類晶體就是激光晶體。
激光晶體是絕大多數(shù)固體激光器的核心(或稱工作物質(zhì)),對于激光技術(shù)具有里程碑的意義和作用, “一代材料、一代器件”。激光晶體是重要的光電信息功能材料之一,是光電子技術(shù)特別是激光技術(shù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),其發(fā)展程度與激光技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。激光晶體技術(shù)的發(fā)展和應用是衡量一個國家高科技發(fā)展水平的重要標志之一。隨著光電子技術(shù)的發(fā)展和應用的日益廣泛,對激光晶體材料也提出更高、更新的要求。晶體材料可以用來進行激光頻率轉(zhuǎn)換,擴展激光的波長;用來調(diào)制激光的強度、相位;實現(xiàn)激光信號的全息存儲、消除波前疇變的自泵浦相位共軛等等。所以,非線性光學晶體是高新技術(shù)和現(xiàn)代軍事技術(shù)中不可缺少的關(guān)鍵材料。
60年代:第一臺紅寶石晶體(Cr:Al2O3)激光器問世,激光誕生;
70年代:摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG),固體激光開始大力發(fā)展;
80年代:鈦寶石晶體(Ti:Al2O3),超短、超快和超強激光成為可能,飛秒(10-15s)激光科學技術(shù)蓬勃發(fā)展,并滲透到各基礎(chǔ)學科和應用領(lǐng)域。
90年代:礬酸釔晶體(Nd:YVO4),固體激光的發(fā)展進入新時期——全固態(tài)激光技術(shù)。
至今,實用化的激光晶體已從最初的幾種基質(zhì)材料發(fā)展到數(shù)十種,并在各個方面獲得了實際應用。但就其應用范圍來說,主要有“三大基礎(chǔ)激光晶體”,即摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)、摻釹礬酸釔 (Nd:YVO4)和摻鈦藍寶石(Ti:Al2O3)晶體。其中高功率激光應用方面主要是Nd:YAG。
摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)晶體具有增益高、效率高、閾值低、熱性能與機械性能好、化學性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點,是最重要、用量最大的固體激光材料,在各種高、中、低功率的固體激光器上具有廣泛應用,作為迄今為止最為重要的激光晶體,摻釹YAG(Nd:YAG)已成為目前世界上最成熟、最主流的激光晶體材料,在固體激光應用領(lǐng)域占據(jù)十分重要的地位。全世界固體激光器中50%以上都采用摻釹YAG(Nd:YAG)激光晶體,摻釹YAG(Nd:YAG)激光晶體亦是高功率固體激光器的首選材料。
新特光電提供的Nd:YAG單晶是最早、最著名和最重要的激光晶體,,是固體激光器發(fā)出激光的核心元器件。Nd:YAG晶體激光波長1064nm,其優(yōu)點是:低泵浦閾值、高效率、低損失、具有高光束質(zhì)量、熱傳導性好、穩(wěn)定的化學和機械特性,廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)療和科學領(lǐng)域。