激光棒,是以釔鋁石榴石晶體為基質的一種固體。激光棒專業名詞YAG晶體??煞譃椋篘d:YAG晶體、Ce:Nd:YAG晶體、Yb:YAG晶體在激光打標機及其他工業激光設備上用的激光棒一般都是ND:YAG晶體。
基本組成
?釔鋁石榴石的化學式是Y3 Al5 O15 ,簡稱為YAG。在YAG基質中摻入活動離子Nd3+ (約1%)就成為Nd:YAG。實際制備時是將一定比例的Al2 O3、Y2 O3和NdO3在單晶爐中熔化結晶而成。Nd:YAG屬于立方晶系,是各向
同性晶體。
LD抽運**快激光晶體
開展LD可直接抽運的摻鐿 (Yb3+)激光晶體和全固態飛秒1激 光器的研究成為開發新一代緊湊型、高1效率、低成本飛秒1激光器的熱點[26~30]。與Nd3+等其它稀土離子不同,激光晶體,由于Yb3+離子的4f殼層電子受外界影響大、在晶場中具有強的電原聲子耦合效應,激光晶體棒,摻Yb激光介質普遍具有較寬的吸收和發射帶,有利于LD抽運和產生**短脈沖。另外,Yb3+的電子構型為4f13,摻Yb3+激光晶體僅有兩個電子態,基態2F7/2和激發態2F5/2,激光晶體論壇,由于在2F5/2這個上能級之上不存在 任何其他激光態能級,激光晶體的應用,所以可以避免上轉換、激發態吸收和馳豫振蕩等激光能量損耗。在晶格場作用下,能級發生分裂,激光過程較1有可能發生在上能級2F5/2較1低的斯塔克能級和下能級2F7/2的子能級之間,形成準三能級的激光運行機制。 表1列出了幾種已經實現飛秒1激光輸出的摻Yb3+激光晶體的特性[27~31]。雖然LD抽運Yb:YAG晶體連續激光輸出已經達到數千瓦水平,但由于Yb:YAG晶體相對窄的發射帶寬,使得Yb:YAG晶體相比其它摻Yb3+激光晶體,難以成為滿足**短脈沖激光輸出的理想材料。
面向**制造技術、“新概念”激光武1器等應用的1mm波段高功率、大能量激光晶體;4)LD抽運**快激光增益和放大介質晶體。 下面分別作簡要評述1)面向全色顯示、 光存儲、光刻等應用的藍綠紫和可見光激光材料。目前實現該波段激光均采用間接手段(非線性倍頻),至今尚未有合適的材料,但預計將首先在光纖或晶體中實現高1效上轉換激光輸出。 2)面向人眼安全、 光通訊、醫學、遙感等應用的中遠紅外激光材料。1.55mm的鉺玻璃和摻Er、Tm、Ho的2mm波段醫學用晶體激光已實用化,但更高1效率的LD抽運1.55mm、2mm和3~5mm波段的新晶體和光纖材料是中紅外激光發展的瓶頸。
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