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Nd:YAG 晶体
- 掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）是最早和最著名的激光晶体。由于它的很多基本性能优越，故Nd:YAG仍常被用于近远红外固态激光及其倍频，三倍频应用中。
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Nd:YAG晶体的优点：
- 高增益
- 低激光阈值
- 高效率
- 1064nm光波吸收少
- 热传导性和热冲击特性好
- 机械强度高
- 光学性质好
- 适用于多种工作方式（连续，脉冲，调Q，锁模）
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表1. 基本特性 |
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晶体结构 |
立方晶系 |
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晶格常数 |
12.01 Å |
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密度 |
4.5 g/cm3 |
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熔点 |
1970℃ |
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折射率 |
1.82 |
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莫氏硬度 |
8.5 |
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热膨胀系数 |
7.8×10-6 /K <111＞, 0-250 ℃ |
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热导率 |
14 W/cm/K, 20℃ 10.5 W/cm/K, 100℃ |
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受激发射截面 |
2.8×10-19 cm-2 |
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驰豫时间 |
30 ns |
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辐射寿命 |
550 µs |
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自发荧光 |
230 µs |
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谱线宽度 |
0.6 nm |
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损耗系数 |
0.03 cm-1@1064 nm |
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表2. 产品指标 |
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直径 |
尺寸从直径 15×180 mm 到最大直径 40 mm×2 mm |
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掺Nd浓度 |
0.3~2.0 (± 0.1) atm% |
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直径公差 |
± 0.05 mm |
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长度公差 |
± 0.5 mm |
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平行度 |
20″ |
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垂直度 |
5′ |
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波前畸变 |
λ/8 @633 nm |
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平面度 |
λ/8 |
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光洁度 |
10/5 to MIL-PRF-13830B |
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倒角 |
≦0.1 mm×45° |
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高反膜 |
R ＞ 99.8% @1064 nm, R < 5% @808 nm |
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其它高反膜，如HR @1064/532 nm, HR@946 nm, HR @1319 nm 以及其它波长的膜系也可以镀制。 |
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损伤阈值 |
＞ 500 MW/cm3 |
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表3. Nd:YAG晶体的光学参数 |
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Diameter (mm) |
Standard grade |
Excellence grade |
Superexcellence grade |
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Φ3-6.35 |
≤ 0.5 fringes / inch |
≤ 0.25 fringes / inch |
≤ 0.1 fringes / inch |
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≥ 25 dB |
≥ 28 dB |
≥ 30 dB |
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Φ7-10 |
≤ 0.7 fringes / inch |
≤ 0.4 fringes / inch |
≤ 0.16 fringes / inch |
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≥ 22 dB |
≥ 25 dB |
≥ 28 dB |
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Φ11-13 |
≤ 1 fringes / inch |
≤ 0.6 fringes / inch |
≤ 0.2 fringes / inch |
|
≥ 20 dB |
≥ 23 dB |
≥ 26 dB |
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Φ14-16 |
≤ 1.2 fringes / inch |
≤ 0.8 fringes / inch |
≤ 0.25 fringes / inch |
|
≥ 18 dB |
≥ 20 dB |
≥ 23 dB |
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