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激光晶體的幾種常見(jiàn)基礎材料說(shuō)明
點(diǎn)擊次數：4671 更新時(shí)間：2021-02-02
現代制造業(yè)中激光加工是目前*的加工技術(shù)之一，為各種新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供了新途徑。而在激光應用技術(shù)領(lǐng)域中，關(guān)鍵基礎的核心器件莫過(guò)于激光器。激光器中采用的激光基質(zhì)材料是激光晶體，它們可將外界提供的能量通過(guò)光學(xué)諧振腔轉化為在空間和時(shí)間上相干的具有高度平行性和單色性激光。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，激光晶體從起初的數種增加到幾十種，應用廣泛的主要有三種：摻釹釔鋁石榴石（Nd:YAG）；摻釹礬酸釔（Nd:YVO4）和摻鈦藍寶石（Ti:Al2O3）。我們來(lái)說(shuō)明下：
1.Nd:YAG
摻釹釔鋁石榴石激光晶體具有光學(xué)均勻性好、機械性能好、物化穩定性高、熱導性好等優(yōu)點(diǎn)，是迄今為止重要，也是成熟、主流的激光晶體材料?？梢哉f(shuō)，摻釹釔鋁石榴石的出現使得固體激光器得到了真正的發(fā)展，并實(shí)現商業(yè)化。
2.Nd:YVO4
摻釹釩酸釔晶體是一種性能優(yōu)良的激光晶體，適于制造激光二極管泵浦特別是中低功率的激光器。與摻釹釔鋁石榴石相比，摻釹釩酸釔對泵浦光有較高的吸收系數和更大的受激發(fā)射截面。激光二極管泵浦的摻釹釩酸釔晶體與LBO，BBO，KTP等高非線(xiàn)性系數的晶體配合使用，能夠達到較好的倍頻轉換效率，可以制成輸出近紅外、綠色、藍色到紫外線(xiàn)等類(lèi)型的全固態(tài)激光器。
3.Ti:Al2O3
上世紀七八十年代，超快激光主要是采用被動(dòng)鎖模的染料激光器，可以產(chǎn)生亞ps級的短脈沖激光。80年代末期，研究人員發(fā)現了可調諧范圍為660-1100nm的鈦寶石（Ti:Al2O3），其帶寬非常有利于實(shí)現fs激光脈沖，而且具有受激發(fā)射截面大、激光損傷閾值高等優(yōu)點(diǎn)。
21世紀初，研究人員采用Kerr透鏡被動(dòng)鎖模，獲得了平均功率為100mW，脈寬為5，V6fs的激光脈沖，并且*實(shí)現了fs脈沖運轉下的波長(cháng)寬帶（400nm）調諧。從此之后鈦寶石激光器基本上取代了染料激光器在超短脈沖激光領(lǐng)域中的位置，成為了主要的超短脈沖激光振蕩源。
