激光晶体棒

　　氟化物激光晶体

　　氟化物激光晶体是混合无序结构的激光晶体，激光晶体棒，与其他激光介质相比，激光晶体的应用，它具有自发荧光寿命长、折射率受温度影响小、热透镜效应小等优点，具有良好的热稳定性，决定了其在固体激光器领域特殊的应用价值。例如在Yb掺杂的氟化物激光晶体中， 开展研究的有Yb ∶YLF 和Yb ：Ca5( PO4 ) 3 F (Yb∶FAP)晶体。Yb∶FAP晶体的发射截面和吸收截面都明显优于Yb∶YAG晶体。另外，氟化物的低熔点决定了它比其他材料更具有能引起材料科学家的关注，设计和制备新型的复合氟化物激光基质材料将会成为氟化物激光晶体研究的热点。

　　激光晶体的发展已经经历了半个世纪，呈现出良好的发展势头。任何领域的发展都不是孤立的，激光晶体的发展与各种技术的发展紧密相连，新技术的发展给激光晶体的发展带来新的机遇的同时也会带来挑战。相信在不久的将来我国一定会创造出具有中国特色的激光晶体。

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，激光晶体分类，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年代第1一台红宝石（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，襄樊激光晶体，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。

激光晶体的应用现状

激光晶体的发展十分迅速。到目前为止，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。以下详细从四个方面介绍激光晶体的应用现状。

高平均功率密度激光晶体：工业加工用的激光器主要是CO2激光器和Nd：YAG激光器，但是由于采用了高功率的激光器作为泵浦源，多棒串接组合系统，以及发展了板条激光器和筒形激光器等新结构系统，使得Nd：YAG激光器输出达到千瓦级高平均功率密度。2003年日本Toshiba公司研制的Nd：YAG激光器采用六个串联的LD抽运模块，实现了12kW的激光输出，电光效率为23％，并把激光头的体积缩小到不足0.05m3。

Yb：YAG晶体与Nd：YAG晶体相比吸收带更宽、透镜效应更小、上能级荧光寿命更长。因此LD抽运的高功率Yb：YAG固体激光器成为新的研究热点。

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