激光器核心部件—激光晶体有哪些类型?晶体功能特性是什么?
自1960年第一台绿宝石晶体激光器面世至今,激光技术性早已渗入每个基础研究和主要用途。激光晶体是一种电子光学晶体,通常是单晶体(光伏电池光电材料),作为固态激光器的收获物质。在大部分情形下,他们与三价希土正离子或衔接金属离子混和。当根据消化吸收液压柱塞泵光向晶体给予动能时,这种正离子使晶体可以根据激起射变大激光光波长的光。与别的激光物质(如混和夹层玻璃)对比,晶体通常具备更小的消化吸收和发送网络带宽、更高一些的传热性和更多的弹跳横截面。激光的弹跳横截面预测分析了辐射源造成弹跳的概率。高弹跳横截面与更高一些的消化吸收或激起射几率相关。激光晶体有很多不一样的样子。这种晶体的普遍几何图形样子包含方形、圆柱型和薄园盘。晶体的形态和夹杂浓度值对輸出光线有较大的危害。伴随着几十年的发展趋势,激光晶体的类型早已大大增加。在诸多晶体中,应用最普遍的晶体是钕铝紫牙乌晶体(Nd:YAG)、钕明巩酸锑晶体(Nd:YVO4)、钛蓝色宝石晶体(Ti:Al2O3)。
ND:YAG晶体ND:YAG晶体具备物理性能好、收获高、热特性好、电子光学匀称性好的特性,广泛运用于科学研究、工业生产、国防等行业。ND:YAG晶体收获网络带宽相对性较小,可以完成较高的收获高效率和相对性较低的激光阀值。其优良的热特性和性能可以生长发育具备高电子光学品质和大外径的晶体。它的发生大力推广了固态激光器,取得成功完成了商业化的。ND:YAG晶体消化吸收808nm,通常在1064nm的最高值周边闪光,但在940nm、1120nm、1320nm和1440nm周边也弹跳。
Nd:YAG晶体是大功率持续激光器、固态激光器和军工用激光器的关键应用材质之一。现阶段主要是运用如下所示:-用以生产制造各种各样金属材料和塑胶的雕塑和蚀刻加工;-诊疗,如电子内窥镜、泌尿科、脑外科、妇产科、皮肤美容、口腔科和肿瘤内科,用以诊治各类病症,如癌病和肝硬化;-测距仪和照明灯具;-用以电阻器、修补、打孔等工程项目运用;-用以加工工艺数据可视化技术性;-用以定量分析。
ND:YVO4晶体为双轴,只发送线形偏振,防止了多余的双折射对内存超频的危害。特别适合高反复频调Q激光器和低阀值持续激光器的物质。ND:YVO4晶体消化吸收最高值长短为808nm,发送914nm、1064nm和1342nm。激光晶体是啥?ND:YVO较为的优势:与ND:YAG对比,ND:YVO4在1064nm处的受激发射横截面大好几倍,1342nm处的受激发射横截面超过ND:YAG的12倍。假如要搭建单脉冲或持续波激光器,ND:YVO4替代ND:YAG的优良物质。吸收率ND:YVO4超过ND:YAG,假如应用同样的808nm二极管,假如应用ND:YVO4,这种二极管率应用这种二极管,进而提升二极管的使用期限。
ND:YVO4>与ND:YAG较为的缺陷:ND:YVO4的上态使用寿命比ND短2.5-3倍:YAG的上态周期短2.5-3倍上下。这代表在Q电源开关期内难以得到与ND同样的高单脉冲动能(有时候乃至不太可能):低中输出功率激光器、视觉系统、光谱学和医疗器材激光。
Ti:Al2O3晶体钛晶石(Ti:Al2O3)晶体可靠性高,使用期限长,可使用于股票波段600-1050nm的激光系统软件,完成飞秒激光激光单脉冲。1982年6月,彼得·莫顿(PeterMoulton)在麻省理工学院林肯实验室(MitlincolnLabortory)初次修建和创造发明了根据钛的激光器。钛:蓝色宝石消化吸收带核心坐落于490nm,适用各种各样激光泵-氩正离子、内存超频ND:YAG、YLF、铜蒸气激光。因为荧光寿命为3.2μm,短单脉冲拍照闪光灯可以合理水下混凝土功能齐全的激光系统软件中的钛:蓝色宝石晶体。
运用:医疗器材激光系统软件、激光雷达探测、激光光谱学。