Nd:YAG晶体
掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG )是最早和最著名、应用最广泛的激光晶体。由于它的很多基本性能优异，故Nd:YAG仍常被应用于近远红外固态激光及其倍频，三倍频中，还可以用于二极管泵浦全固态微小型激光器中, 得到的红、绿、蓝色高质量的连续激光输出，比Nd:YVO4效率更高、更易实现；Nd:YAG也大量用于军事、科研、医疗及工业激光器中， 如各种规格的测距仪，光电对抗设备系统，高性能激光仪器，激光治疗仪、美容仪，激光打标机、打孔机等激光加工机械中。在需要高功率、高能量、Q开关和锁模超短脉冲激光等场合，Nd:YAG更是首选的激光工作物质。
◇ 光学性能，机械性能好
◇ 化学性能稳定
◇ 可产生946nm，1064nm,1319nm多种波长
◇ 高功率输出可达KW级
◇ 热传导性和抗热冲击特性好
◇ 适用于多种工作方式(连续，脉冲，Q -开关，锁模)
| 化学式： | Nd x Y3 Al5 O12 ( x = 0.006 - 0.012) |
| 晶体结构： | 立方 |
| 点阵参数： | 1.201nm |
| 熔点： | 1970 oC |
| 密度： | 4.56g/cm3 |
| 反射率： | 1.82 @ 1064nm |
| 热膨胀系数： | 7.8x10-6 /K <111> ( 0 - 250ºC ) |
| 导热性： | 14W/m/K, 20º C, 10.5W/m/K, 100ºC |
| 莫氏硬度： | 8.5 |
| 受激发射横截面 (1 at% Nd)： | 2.8x10-19 cm-2 |
| 荧光寿命 (1 at% Nd)： | 230 ms |
| 行宽： | 0.45 nm @ 1064 nm |
| 光子能量： | 1.86x10-19 J @ 1064nm |
| 泵浦波长： | 807.5nm |
| 双折射率： | 高 |
| 吸收带宽： | 1nm |
| 损失系数： | 0.003 cm-1 @ 1064nm |
| 发射损失： | ~ 0.002 cm-1 @ 1064nm |
| 辐射寿命： | 550 ms |
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Nd:YAG晶体的光参数 |
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直径(mm) |
等级标准 |
优良等级 |
最佳等级 |
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φ3-6.35 |
≤0.5 fringes/inch |
≤0.25 fringes/inch |
≤0.1 fringes/inch |
|
≥25dB |
≥28dB |
≥30dB |
|
|
φ7-10 |
≤0.7 fringes/inch |
≤0.4 fringes/inch |
≤0.16 fringes/inch |
|
≥22dB |
≥25dB |
≥28dB |
|
|
φ11-13 |
≤1 fringes/inch |
≤0.6 fringes/inch |
≤0.2 fringes/inch |
|
≥20dB |
≥23dB |
≥26dB |
|
|
φ14-16 |
≤1.2 fringes/inch |
≤0.8 fringes/inch |
≤0.25 fringes/inch |
|
≥18dB |
≥20dB |
≥23dB |
| Nd 掺杂浓度 | 0.5~1.2(±0.1)atm% |
| 波前畸变 | λ/8 |
| 直径: | 尺寸从直径10x160mm到最大直径为20mmx2mm |
| 定向 | <111>±30arc |
| 平面度 | λ/10 |
| 平行度 | ≤10" |
| 垂直度 | ≤5 ′ |
| 表面光洁度 | 小于10/ 5（MIL-O-13830A,美国军标） |
| 光学质量 | 干涉条纹：≤ 0. 125 /inch 消光比： Ф3－Ф6.35 ≥ 28dB Ф7－Ф10 ≥ 25dB |
| 尺寸公差 | 直径: ±0.5mm 长度: ±0.5mm |
| 膜系 | HR-Coating: R>99.8%@1064nm and R<5%@808nm AR-Coating (Single layer MgF2): R<0.25% per surface (@1064nm) 也可提供：HR @ 1064/532 nm, HR @ 946nm, HR 1319 nm等不同膜系 |
| 激光损伤阈值 | > 500MW/cm 2 |
| 激光特性 | 长脉冲点效率: 3.3% ( 灯泵、20J 输入 ), 长脉 冲斜效率: 4.2% |