激光晶体元器件

可将外界提供的能量通过光学谐振腔转化为在空间和时间上相干的具有高度平行性和单色性激光的晶体材料。是晶体激光器的工作物质。激光晶体由发光中心和基质晶体两部分组成。大部分激光晶体的发光中心由离子构成，离子部分取代基质晶体中的阳离子形成掺杂型激光晶体。离子成为基质晶体组分的一部分时，则构成自激光晶体。

激光晶体所用的离子主要为过渡族金属离子和三价稀土离子。过渡族金属离子的光学电子是处于外层的3d电子，在晶体中这种光学电子易受到周围晶场的直接作用，所以在不同结构类型的晶体中，其光谱特性有很大差异。三价稀土离子的4f电子受到5s和5p外层电子的屏蔽作用，使晶场对其作用减弱，但晶场的微扰作用使本来禁戒的4f电子跃迁成为可能，产生窄带的吸收和荧光谱线。所以三价稀土离子在不同晶体中的光谱不像过渡族金属离子变化那么大。

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，激光晶体分类，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。

激光或英文称为LASER (雷射）其全名为LightAmplification byStimulatedEmission ofRadiation。

Nd.YAG为其英文简化名称，来自(Neodymium-dopedYttriumAluminiumGarnet; Nd：Y3Al5O12)或中文称之为钇铝石榴石晶体，钇铝石榴石晶体为其物质，yag激光晶体，体晶体内之Nd原子含量为0.6～1.1%，属固体激光，激光晶体元器件，可激发脉冲激光或连续式激光，发射之激光为红外线波长 1.064μm。

Nd.YAG物质晶体使用之泵浦灯管主要为[kè]气(krypton)或氙气(Xenon)灯管，泵浦灯的发射光谱是一个宽带连续谱，激光晶体，但仅少数固定的光谱峰被Nd离子吸收，所以泵浦灯仅利用了很少部份的光谱能量，大部份没被吸收的光谱能量转换成热能，所以能量的使用率偏低。

Nd:YAG吸收的光谱区域由0.730μm ~ 0.760μm与0.790μm ~ 0.820μm，光谱能被吸收后，会导致原子由低能级向高能级跃迁，部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出相同频率单色光谱，但所释放的光谱并无固定方向与相位，所以尚无法形成激光。

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