激光晶体元器件

CTH:YAG（Cr，Tm，Ho:YAG）为近年来固体激光研究的热点领域之一，激光晶体元器件，其产生2.1μm波长激光的优良晶体，以其为工作物质的2.1μm激光在医学、光通讯、遥感和激光雷达、激光化学、激光光谱、材料加工等方面显出重要的应用前景。

  CTH:YAG的主要优点

  ●脉冲输出能量高

  ●适合重复频率工作

  ●可于室温高的效率工作

  ●适合灯泵浦，也可以适用二极管泵浦

  ●激光工作的波长对人眼相对较为安全
CTH:YAG物理化学特性晶体结构立方体系晶体长数a=12.013 ?熔点1970°C硬 度8.5密度4.56 g cm-3溶解度不溶于水，微溶于普通酸热光系数（dn/dt）7.3*10-6/°抗张强度0.13-0.26GPa泊松比0.3

YAG，是钇铝石榴石的简称，激光晶体作用，化学式为Y3Al5O12，是由Y2O3和Al2O3反应生成的一种复合氧化物，属立方晶系，具有石榴石结构。石榴石的晶胞可看作是十二面体、八面体和四面体的链接网。

具体作用：

由于Nd:YAG属四能级系统， 量子效率高， 受激辐射面积大，激光晶体， 所以它的阈值比红宝石和钕玻璃低得多。又由于Nd:YAG晶体具有优良的热学性能， 因此非常适合制成连续和重频器件。它是目前在室温下能够连续工作的维一固体工作物质，在中小功率脉冲器件中， 目前应用Nd:YAG的量远远超过其他工作物质。

和其他固体激光器 一样， 激光棒基本组成部分是激光工作物质、泵浦源和谐振腔。不过由于晶体中所掺杂的ji活离子种类不同， 泵浦源及泵浦方式不同， 所采用的谐振腔的结构不同，以及采用的其他功能性结构器件不同，YAG激光器又可分为多种， 例如按输出波形可分为连续波YAG激光器、重频YAG激光器和脉冲 激光器 等; 按工作波长分为1.06μmYAG 激光器 、倍频YAG激光器、拉曼频移YAG 激光器 (λ=1.54μm)和可调谐YAG 激光器 (如色心激光器)等; 按掺杂不同可分为Nd:YAG激光器、掺Ho、Tm、Er等的YAG激光器; 以晶体的形状不同分为棒形和板条形YAG 激光器 ;根据输出功率(能量)不同， 可分为高功率和中小功率YAG激光器等。形形种种的YAG 激光器 ， 成为固体激光器中最重要的一个分支。

激光晶体所用的基质晶体主要有氧化物和氟化物。作为基质晶体除要求其物理化学性能稳定，易生长出光学均匀性好的大尺寸晶体，激光晶体棒，且价格便宜，但要考虑它与离子间的适应性，如基质阳离子与离子的半径、电负性和价态应尽可能接近。此外，还要考虑基质晶场对离子光谱的影响。对于某些具有特殊功能的基质晶体，掺入离子后能直接产生具有某种特性的激光，如在某些非线性晶体中，离子产生激光后通过基质晶体能直接转换成谐波输出。

  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， 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

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