Nd:YLF激光晶體、激光晶體、胤丞光電(查看)

激光晶體主要元素：激光晶體所用的離子主要為過(guò)渡族金屬離子和三價(jià)稀土離子。過(guò)渡族金屬離子的光學(xué)電子是處于外層的3d電子，在晶體中這種光學(xué)電子易受到周圍晶場(chǎng)的直接作用，所以在不同結(jié)構(gòu)類型的晶體中，其光譜特性有很大差異。三價(jià)稀土離子的4f電子受到5s和5p外層電子的作用，Yb:YAG激光晶體，使晶場(chǎng)對(duì)其作用減弱，但晶場(chǎng)的微擾作用使本來(lái)禁戒的4f電子躍遷成為可能，產(chǎn)生窄帶的吸收和熒光譜線。所以三價(jià)稀土離子在不同晶體中的光譜不像過(guò)渡族金屬離子變化那么大。激光晶體所用的基質(zhì)晶體主要有氧化物和氟化物。作為基質(zhì)晶體除要求其物理化學(xué)性能穩(wěn)定，易生長(zhǎng)出光學(xué)均勻性好的大尺寸晶體，且價(jià)格便宜，但要考慮它與離子間的適應(yīng)性，如基質(zhì)陽(yáng)離子與離子的半徑、電負(fù)性和價(jià)態(tài)應(yīng)盡可能接近。此外，Nd:YLF激光晶體，還要考慮基質(zhì)晶場(chǎng)對(duì)離子光譜的影響。對(duì)于某些具有特殊功能的基質(zhì)晶體，摻入離子后能直接產(chǎn)生具有某種特性的激光，如在某些非線性晶體中，離子產(chǎn)生激光后通過(guò)基質(zhì)晶體能直接轉(zhuǎn)換成諧波輸出。使用較多的是：Nd:YAG， Nd:YVO4

Nd:YVO4激光特性

1.與Nd:YAG相比，Nd:YVO4最da的優(yōu)勢(shì)在于更寬的吸收帶寬范圍內(nèi)，具有比Nd:YAG高5倍的吸收效率，而且在808nm左右達(dá)到峰值吸收波長(zhǎng)，完夠達(dá)到當(dāng)前高功率激光二極管的標(biāo)準(zhǔn)。這使得我們可以利用更小的晶體來(lái)制造體積越來(lái)越小的激光器。同時(shí)還意味著激光二極管可以用較小的功率輸出特定的能量，Er:YAG激光晶體，從而延長(zhǎng)了其使用壽命。Nd:YVO4的吸收帶寬可達(dá)Nd:YAG的2.4-6.3倍，這一特性同樣具有巨大的開(kāi)發(fā)價(jià)值。除了較高的泵浦效率外，在二極管的規(guī)格上提供了更大的選擇空間，這將為激光器生產(chǎn)商節(jié)省更多的制造成本。

2.Nd:YVO4 在1064nm和1342nm處具有較大的受激發(fā)射截面。在a軸方向Nd:YVO41064nm波的受激發(fā)射截面約為Nd:YAG的4倍，而1342nm的受激發(fā)射截面可達(dá)Nd:YAG在1.3um處的18倍，故Nd:YVO41342nm波的連續(xù)輸出效率要大大超過(guò)Nd:YAG，這使得Nd:YVO4激光的兩個(gè)波長(zhǎng)都可以更容易保持一個(gè)較強(qiáng)的單線激發(fā)。

3.Nd:YVO4的另一重要特點(diǎn)是它屬單軸晶系，僅發(fā)射線性偏振光，因此可以避免在倍頻轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生雙折射干擾，而Nd:YAG是高勻稱性的正方晶體，激光晶體，無(wú)此特性。雖然Nd:YVO4 的熒光壽命比Nd:YAG短2.7倍左右，但是因?yàn)镹d:YVO4具有較高的泵浦效率，所以在設(shè)計(jì)理想的光腔中仍然可獲得相當(dāng)高的斜率效率。

下表比較了Nd:YVO4與Nd:YAG光的主要特性，包括受激發(fā)射截面(σ)， 吸收系數(shù)(α) 熒光壽命(τ)， 吸收長(zhǎng)度(La)， 閾值功率(Pth)以及泵浦效率(η)等。