我們知道YAG是激光晶體的主要材料，不同的YAG晶體具有不同的特性，本文將為您詳細(xì)解析不同的摻雜YAG的應(yīng)用。一般的激光晶體都是YAG材料，叫釔鋁石榴石。

作為工業(yè)上使用較多的都是高摻釔鋁石榴石，也就是說摻入不同的元素來達(dá)到不同的效果；作為工業(yè)激光，關(guān)注以下性能：

1、在相同的輸入功率下，生熱量低

2、棒體打磨，特別是端面精度要高

3、摻雜濃度高(比如YD，可達(dá)30at.%以上)，有較長的熒光壽命

4、晶體光譜簡單，無激發(fā)態(tài)吸收和上轉(zhuǎn)換，且無熒光濃度猝滅

應(yīng)用

一、Nd:YAG晶體是綜合性能**的固體激光材料，具有高增益、低閾值、高效率、低損耗、熱導(dǎo)率和抗熱沖擊性好的特性，適合多種激光工作模式（連續(xù)、脈沖、Q開關(guān)、鎖模、倍頻等），廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、軍事和科研領(lǐng)域。

Nd:YAG的特性

1、高增益

2、低閾值

3、高效率

4、低損耗

5、熱導(dǎo)率高

6、抗熱沖擊性好

二、Nd,Ce:YAG摻釹和鈰釔鋁石榴石)激光棒是重復(fù)頻率風(fēng)冷激光器最理想的工作物質(zhì)，廣泛用于小型激光測距機(jī)和激光醫(yī)療儀.

Ce:YAG晶體是一種性能優(yōu)良的閃爍晶體，具有較高光產(chǎn)額(9000Ph/Mev)和較快的衰減時間(78ns)，其發(fā)光中心波長為550nm，可以與硅光二極管等探測設(shè)備有效耦合；另外，Ce:YAG晶體具有優(yōu)良的物化性能，非常適合中低能量射線探測。

Nd,Ce：YAG的優(yōu)勢

1、高效率，低閾值

2、高光學(xué)質(zhì)量

3、良好的抗紫外輻射特性

4、良好的熱穩(wěn)定性

5、重復(fù)頻率特性好

三、YCr4+:YAG晶體是一種優(yōu)秀的激光晶體。它適用于Q開關(guān)、二極管泵浦、Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO4泵浦燈及其他摻雜Nd或Yb的波長0.8-1.2um的激光器。它具有極高的穩(wěn)定性與可靠性、壽命長、抗損傷的特性，它將是一種理想的被動Q開關(guān)材料。

YCr4+:YAG的優(yōu)勢

1、壽命長

2、抗損傷

3、高穩(wěn)定性

4、高可靠性

四、Er:YAG是一種優(yōu)良的2.94μm激光晶體，廣泛應(yīng)用于激光醫(yī)療系統(tǒng)及其它領(lǐng)域。Er:YAG晶體是3mm激光的最重要工作物質(zhì),并且具有斜率效率高、可在室溫下激光工作、激光波長處在人眼安全波段范圍內(nèi)等特點。2.94mm Er:YAG激光已經(jīng)大量用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中外科手術(shù)、皮膚科美容、牙科等治療。

Er:YAG的優(yōu)勢

1、高斜率效率

2、室溫工作

3、激光工作波長對人眼相對安全

五、Yb:YAG是一種很有前途的激光材料，它比傳統(tǒng)的摻Nd激光材料更適合二極管泵浦。與常用的Nd：YAG晶體相比，Yb:YAG的二極管泵浦吸收帶帶寬，能有效降低激光二極管熱管理要求。它具有較長的高激光能級壽命，每單位泵浦功率的熱負(fù)荷低3－4倍。摻鐿YAG晶體被期望替代摻釹YAG晶體用于高功率的二極管激光器，以及其它相關(guān)的應(yīng)用中。

Yb:YAG是重要的二極管泵浦激光晶體，它比傳統(tǒng)的摻Nd激光材料更適合二極管泵浦。Yb:YAG晶體與常用的Nd:YAG晶體相比，它的二極管泵浦吸收帶帶寬寬，能有效降低激光二極管熱管理要求。同時Yb離子激光上能級熒光壽命長，并且無激發(fā)態(tài)吸收和能量上轉(zhuǎn)換，無輻射熱損耗小，單位泵浦功率產(chǎn)生的熱負(fù)荷比Nd:YAG晶體低3~4倍，是用于高平均功率固體激光器的優(yōu)秀晶體。雷生強(qiáng)式公司在國內(nèi)最早研制成功Yb:YAG晶體，并實現(xiàn)大尺寸晶體穩(wěn)定生產(chǎn)，提供各種規(guī)格Yb:YAG晶體激光棒、激光板條和激光盤片。

Yb:YAG的優(yōu)勢

1、高斜率效率

2、高光學(xué)質(zhì)量

3、熱導(dǎo)率高，機(jī)械強(qiáng)度高

4、無激發(fā)態(tài)吸收和上轉(zhuǎn)換

5、單位泵浦功率產(chǎn)生的熱負(fù)荷比Nd:YAG晶體低

6、二極管泵浦吸收帶寬約8nm@940nm

7、適合常用的高功率InGaAs激光二極管（波長940nm或970nm）泵浦

六、CTH:YAG（Cr,Tm,Ho:YAG）為近年來固體激光研究的熱點領(lǐng)域之一,其產(chǎn)生2.1μm波長激光的優(yōu)良晶體，以其為工作物質(zhì)的2.1μm激光在醫(yī)學(xué)、光通訊、遙感和激光雷達(dá)、激光化學(xué)、激光光譜、材料加工等方面顯出重要的應(yīng)用前景。

CTH:YAG的主要優(yōu)點

1、脈沖輸出能量高

2、適合重復(fù)頻率工作

3、可于室溫高效率工作

4、適合燈泵浦，也可以適用二極管泵浦

5、激光工作的波長對人眼相對較為安全

七、Nd:YLF晶體是連續(xù)激光、鎖模激光的理想激光晶體材料，它的熱透鏡效應(yīng)非常小，熒光線寬寬，輸出線偏振光。Nd:YLF能夠產(chǎn)生1047nm和1053nm波長激光，在慣性約束激光聚變科研項目中獲得重要應(yīng)用?！?Nd:YLF晶體的主要優(yōu)點

1、相對小的受激發(fā)射截面

2、超大熒光線寬,連續(xù)激光應(yīng)用等有較低的激發(fā)光閾值

3、有效地單模工作，輸出高功率和低光束發(fā)散角

4、輸出線偏振激光有利于獲得高效率Q開關(guān)和倍頻輸出

5、大直徑圓棒或大尺寸板條同樣獲得均勻模式激光輸出

6、適合作為高功率釹玻璃激光系統(tǒng)振蕩器和預(yù)放器。

八、Nd:YVO: 與Nd:YAG相比Nd:YVO4對泵浦光有更大的受激發(fā)射截面和較高的吸收系數(shù)。它是一種性能優(yōu)良的激光晶體，適合制造激光二極管泵浦，特別是中低功率的激光器?？梢灾瞥奢敵鼋t外、綠色、藍(lán)色到紫外線等類型的全固態(tài)激光器。Nd:YVO4激光器已經(jīng)在材料加工、機(jī)械、晶片檢驗、醫(yī)學(xué)檢驗等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而且Nd:YVO4二極管泵浦固態(tài)激光器正在迅速取代傳統(tǒng)的水冷離子激光器和燈泵浦激光器的市場?！?Nd:YVO4的主要優(yōu)點

1、光損傷閾值低，高斜率效率

2、為雙軸晶體輸出為線偏振

3、低頻泵浦波長，易于單模輸出

4、受激發(fā)射截面大，泵浦波長線寬的吸收高

5、在808nm的泵浦寬帶為Nd:YAG的5倍

6、在1064nm處的受激發(fā)射截面是Nd:YAG的3倍