激光晶体市场前景

  Cr4+:YAG晶体是一种优的激光晶体。它适用于Q开关、二极管泵浦、Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO4泵浦灯及其他摻杂Nd或Yb的波长0.8-1.2um的激光器。它具有极高的稳定性与可靠性、寿命长、抗损伤的特性，它将是一种理想的被动Q开关材料。

   CR4+:YAG的优势

   ●寿命长

   ●抗损伤

   ●高稳定性

   ●高可靠性
项目参数晶体结构立方硬度Mohs 8.5密度4.56 g/ccm晶向[100]±10°标准口径?9.5 mm，什么是激光晶体， 8x8 mm ， 4x4 mm ， ? 2.5 mm导边<30′平面度0.5 wave @ 633 nm表面光洁度20-10 s/d镀膜AR/AR@1064 nm， R<0.3%损伤阈值>500 MW/cm for 10 ns pulsesRecovery time8.5 μs饱和通量0.5 J/cm2折光率1.82@1064 nm

目前在Yb:BOYS、Yb:KYW和Yb:SYS晶体中，激光晶体，都获得了70fs左右的超短脉冲。Yb:GSO、Yb:LSO、Yb:BOYS、Yb:SYS和Yb:CaF2晶体，相比其它晶体具有更宽的发射带宽，有希望成为实现最1短激光脉冲输出的掺Yb3+激光晶体。 可依据晶体激光输出波长处的发射截面se和净透过时的最1小抽运功率密度Imin两个参量来评估Yb激光晶体，其中 Imin=sa sa+sehnsapt (1) 式中sa是激光输出波长处的吸收截面，sap是抽运波长处的吸收截面，t为2F5/2能级寿命。激光晶体 的最1小抽运功率密度Imin是用来描述在忽略谐振腔损耗情况下，晶体材料达到阈值时所需吸收的最1小抽运功率；或者表示激光放大器在选定的激光输出波长处，吸收和增益相抵消的情况下所需的抽运功率密度，因此Imin越小越好。而发射截面se是用来描述处于上能级的每个原子由于受激发射所具有的有效截面积，对于给定尺寸的增益介质，发射截面积越大，则激光介质的增益越大。 然而，这种方式的评估在晶 体的激光实验中遇到了一些挑战。

Yb:GSO晶体中格位域的黄 氏因子数值是格位玉的4倍，激光晶体材料，格 位域中的Yb3+能级分裂值将大于格位玉。因此，根据室温吸收和发射光谱可以粗略地确定格位域中的Yb3+ 能级分裂情况如图4(b)所示。Yb:GSO中Yb3+基态2F7/2能级分裂值达到1067cm-1，大于Yb:YSO的964cm-1和Yb:LSO的971 cm-1 ，这是由于GSO晶体结构各向异性更强，所形成的层状结构内原子堆积密度更高。Yb:GSO晶体的1088nm辐射跃迁的终态能级正是Yb3+ 基态2 F7/2能级的最1高 子能级“能级4”，即1067cm-1，激光晶体市场前景，与其他掺镱晶体相比，Yb:GSO的“5寅4能级“跃迁具有最1大荧光分子比(见图5，其物理机理有待研究)，即在1088nm具有最1大的发 射截面。根据玻尔兹曼分布函数：N2/N1=Exp(-E21/kBT)， 式中N2和N1分别为能级E2和E1上分布的粒子数，E21为两能级之间的能量差，可以计算出室温下1067cm-1 能级上粒子热分布比例为6伊10-3 ，比Yb:YAG晶体1030nm激光下能级的热分布数5.3伊10-2小1个数量级。因此，可以预测Yb:GSO在1088nm具有非常低的激光抽运阈值。

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