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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)

表1. 基本特性

晶体结构

立方晶系

晶格常数

12.01 Å

密度

4.5 g/cm3

熔点

1970℃

折射率

1.82

莫氏硬度

8.5

热膨胀系数

7.8×10-6 /K <111>, 0-250 ℃

热导率

14 W/cm/K, 20℃

10.5 W/cm/K, 100℃

受激发射截面

2.8×10-19 cm-2

驰豫时间

30 ns

辐射寿命

550 µs

自发荧光

230 µs

谱线宽度

0.6 nm

损耗系数

0.03 cm-1@1064 nm

 

2. 产品指标

直径

尺寸从直径 15×180 mm 到最大直径 40 mm×2 mm

掺Nd浓度

0.3~2.0 (± 0.1) atm%

直径公差

± 0.05 mm

长度公差

± 0.5 mm

平行度

20″

垂直度

5′

波前畸变

λ/8 @633 nm

平面度

 λ/8

光洁度

10/5 to MIL-PRF-13830B

倒角

≦0.1 mm×45°

高反膜

R > 99.8% @1064 nm, R < 5% @808 nm

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。

损伤阈值

> 500 MW/cm3

 

 

 3. Nd:YAG晶体的光学参数

  Diameter (mm)

  Standard grade

  Excellence grade

  Superexcellence grade

  Φ3-6.35

  ≤ 0.5 fringes / inch

  ≤ 0.25 fringes / inch

  ≤ 0.1 fringes / inch

  ≥ 25 dB

  ≥ 28 dB

  ≥ 30 dB

  Φ7-10

  ≤ 0.7 fringes / inch

  ≤ 0.4 fringes / inch

  ≤ 0.16 fringes / inch

  ≥ 22 dB

  ≥ 25 dB

  ≥ 28 dB

  Φ11-13

  ≤ 1 fringes / inch

  ≤ 0.6 fringes / inch

  ≤ 0.2 fringes / inch

  ≥ 20 dB

  ≥ 23 dB

  ≥ 26 dB

  Φ14-16

  ≤ 1.2 fringes / inch

  ≤ 0.8 fringes / inch

  ≤ 0.25 fringes / inch

  ≥ 18 dB

  ≥ 20 dB

  ≥ 23 dB

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