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“高可成,低可就”的磁光材料TSAG晶体

“高可成,低可就”的磁光材料TSAG晶体

2020-12-30 12:57
 
 
 
 
磁光晶体的发现

历史上,人类为光和磁的关系探索付出了很多的努力,人类对光磁关系的认识, 是从晶体的自然旋光性现象开始的。1811年,阿喇果(Arago)发现了偏振光通过石英晶体时的旋转现象。1821年,法拉第发现了电磁旋转现象。后来经过一系列的实验与实践,磁光材料开始应用于器件的制作,磁光晶体也在其中逐渐发现并加以应用。

目前,市面上大量商业应用的磁光晶体主要是铽镓石榴石晶体(简称TGG晶体)和掺稀土铋铁石榴石晶体(简称RIG晶体)。TGG晶体适用波长400~1100nm(不包括470~500nm);RIG晶体适用波长1000~5000nm。随着光隔离器向着小型化、高功率方向发展,具有更高维尔德常数、更低吸收(更小的热透镜效应影响)的磁光晶体的研发和量产势在必行。

 

 
 
TSAG晶体的由来
 

铽铝石榴石晶体(简称TAG晶体)具有大的维尔德常数,比TGG的大20~30%,吸收更低,比TGG的小30%左右,但TAG晶体非一致熔融,无法用提拉法生长。国内外学者用Sc3+离子取代TAG晶体结构四面体位置上的部分Al3+,平衡了阳离子间的粒径平衡,从而能有效地促成TSAG单晶相的形成。大量研究表明,TSAG晶体在维尔德系数和吸收指标上具有TAG晶体一样的优异特性。

 

 
 
福晶科技开发TSAG的历程

福晶科技于2016年开始进行TSAG晶体的生长工艺开发,从最初的直径1英寸尺寸入手。在开发过程中,碰到了很多问题,主要包括开裂、包络等。往往是在晶体生长过程中开裂,造成试验无法继续。公司研发团队不轻言放弃,通过配方调整、温场改进、气氛改变等工艺进行大胆尝试。最终,功夫不负有心人,团队成功生长出了直径2英寸,等径长度120mm以上的无开裂、无包络的TSAG晶体毛坯,重量达到了1.2公斤。目前,福晶科技可以稳定、批量地提供大尺寸的TSAG晶体元件及结构紧凑的高功率TSAG隔离器。

 

 

早期生长的1英寸TSAG晶体毛坯

成熟工艺生长的2英寸TSAG晶体毛坯 

 

2020年,福晶科技TSAG磁光晶体材料凭借着“高可成,低可就”的独到优势以及成熟稳定的生产工艺,成功夺得“维科杯·OFweek2020年度激光行业激光元件、配件及组件技术创新奖”。

 

 

 

 
 
TSAG晶体的优势

 

 

 

 

TSAG晶体的主要优点:

 

高的维尔德常数(48 Rad-1Tm-1,在1064nm波长下),比TGG的大20-30%;

 

 

吸收值(<3000ppm/cm,在1064nm波长下),比TGG的低30%以上;

 

 

532nm波长下,TSAG的体吸收<3000ppm/cm,而TGG的体吸收>30000ppm/cm,低了一个数量级。

 

 

 

 

 
 
TSAG晶体的产品指标

 

 


想要更详细的了解福晶科技的TSAG晶体以及设计更加紧凑的高功率TSAG隔离器,赶紧和我们联系吧!

 

销售邮箱:

sales@castech.com

 

 

 

销售总机:

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