一、簡介

激光晶體棒，是以釔鋁石榴石晶體為基質(zhì)的一種固體。激光棒專業(yè)名詞YAG晶體?？煞譃椋篘d：YAG晶體、Ce：Nd：YAG晶體、Yb：YAG晶體 在激光打標(biāo)機(jī)及其他工業(yè)激光設(shè)備上用的激光棒一般都是ND:YAG晶體。釔鋁石榴石的化學(xué)式是Y3 Al5 O15 ,簡稱為YAG。在YAG基質(zhì)中摻入激活離子Nd3+ (約1%)就成為Nd:YAG。實際制備時是將一定比例的Al2 O3 、Y2 O3 和NdO3 在單晶爐中熔化結(jié)晶而成。Nd:YAG屬于立方晶系, 是各向同性晶體。

雙摻Cr+Nd:YAG具有一些重要的特點: X射線結(jié)構(gòu)分析指出,由于Cr3+、Nd3+離子的成對排列和體積補(bǔ)償作用,一定程度上減小了晶格畸變,使摻雜均勻。光學(xué)均勻性和抗近紫光輻照能力都比較好。從已經(jīng)獲得的連續(xù)、脈沖、重復(fù)頻率、Q開關(guān)、倍頻、鎖模和單模激光性能來看,連續(xù)運轉(zhuǎn)的閾值低、輸出功率和效率高,激光模式好。

三、分類：

（1）Nd：YAG晶體：Nd：YAG晶體是目前綜合性能最為優(yōu)異的激光晶體。激光波長1064nm，廣泛用于軍事、工業(yè)和醫(yī)療等行業(yè)。能提供F1-20(D) ′ 10-140（L）mm的激光棒和各種板條元件，Nd濃度為0.6～1.1at.%。

（2）Ce：Nd：YAG晶體：對于閃光燈泵浦的激光器而言，泵浦燈的發(fā)射光譜實際是一個寬帶連續(xù)浦，只有少數(shù)的光譜峰和Nd離子吸收峰相匹配，所以一般的燈泵浦只利用了很少部分的光譜能量，效率較低。在Nd：YAG晶體的基礎(chǔ)上添加Ce離子形成Ce：Nd：YAG [1]  是利用Ce離子能對紫外光譜區(qū)光子能量產(chǎn)生很好的吸收，并且將能量以無輻射躍遷的方式傳遞給Nd離子，從而增加了光譜的利用率，因此激光棒效率高、閾值低、重復(fù)頻率特性好。另外，它將對Nd：YAG而言有害的紫外輻射（長時間的紫外輻射，會在Nd：YAG晶體內(nèi)形成色心，從而降低晶體的激光性能）進(jìn)行了有效的利用，因此抗紫外輻射、甚至可不用特殊的濾紫外石英套管。Ce：Nd：YAG因摻Ce以后晶體呈黃色，所以又叫黃棒。能提供各種板條元件和F1-20(D) ′ 10-140（L）mm的激光棒，Nd濃度為0.6～1.1at.%，Ce濃度為0.03～0.4at.%。

（3）Yb：YAG晶體：Yb:YAG是三價鐿離子(Yb3+)摻入釔鋁石榴石（YAG）基質(zhì)中形成的一種產(chǎn)生1.03um近紅外激光的激光晶體，其與Nd:YAG屬于同一種基質(zhì)，但由于摻雜不同而導(dǎo)致生長工藝有所不同。摻鐿YAG由于量子效率高（91%），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，摻雜濃度高(可達(dá)30at.%以上)，有較長的熒光壽命（0.91ms），吸收帶帶寬(18nm)比Nd:YAG的(<4nm）寬得多，能與二極管的泵浦波長有效耦合。在相同的輸入功率下，Yb:YAG泵浦生熱僅為Nd:YAG的1/4。而且YAG基質(zhì)的物化特性綜合性能最為優(yōu)良，所以Yb:YAG已成為最引人注目的固體激光介質(zhì)之一，LD泵浦的高功率Yb:YAG固體激光器成為新的研究熱點，并將其視為發(fā)展高效、高功率固體激光器的一個主要方向。

四、優(yōu)點:
高增益，低閾值，高效率
高光學(xué)質(zhì)量，低損耗 
高機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)良的熱導(dǎo)率和抗熱沖擊性能 
適合各種激光工作模式（連續(xù)、脈沖、Q開關(guān)、鎖模、倍頻等）
適合高平均功率固體激光器


五、技術(shù)參數(shù)：
分子式:Er3+:Y3Al5O12
摻雜濃度:50atomic%
方向:<111>±5o
波前畸變:0.5/[email protected]μm
可加工直徑:3~9mm(或根據(jù)客戶要求)
可加工長度:30~180mm(或根據(jù)客戶要求)
直徑公差:0/-0.05mm
長度公差:+0.5mm/0
平面度:小于1/10λ
端面平行度:小于20弧秒
垂直度:小于5弧分
表面光潔度:Ⅱ級