激光晶体材料主要关注那些性能，并比较主要几类激光晶体的优缺点
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发布时间：2022-04-27 11:54
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时间：2023-09-16 17:32
一般的激光晶体都是YAG材料，叫钇铝石榴石。
作为工业上使用较多的都是高掺钇铝石榴石，也就是说掺入不同的元素来达到不同的效果；作为工业激光，关注以下性能
在相同的输入功率下，生热量底
棒体打磨，特别是端面精度要高
掺杂浓度高(比如YD，可达30at.%以上)，有较长的荧光寿命
晶体光谱简单，无激发态吸收和上转换，且无荧光浓度猝灭
至于几类激光晶体的优缺点，这个不存在吧，它们运用在不同的地方呢，简单的阐述一下吧。
一、Nd:YAG晶体是目前综合性能最好的固体激光材料，具有高增益、低阈值、高效率、低损耗、热导率和抗热冲击性好的特性，适合多种激光工作模式（连续、脉冲、Q开关、锁模、倍频等），广泛应用于工业、医疗、军事和科研领域。
Nd:YAG的特性
高增益
低阈值
高效率
低损耗
热导率高
抗热冲击性好
二、Nd,Ce:YAG掺钕和铈钇铝石榴石)激光棒是重复频率风冷激光器最理想的工作物质，广泛用于小型激光测距机和激光医疗仪
Nd,Ce：YAG的优势
高效率，低阈值
高光学质量
良好的抗紫外辐射特性
良好的热稳定性
重复频率特性好
三、YCr4+:YAG晶体是一种优秀的激光晶体。它适用于Q开关、二极管泵浦、Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO4泵浦灯及其他掺杂Nd或Yb的波长0.8-1.2um的激光器。它具有极高的稳定性与可靠性、寿命长、抗损伤的特性，它将是一种理想的被动Q开关材料。
YCr4+:YAG的优势
寿命长
抗损伤
高稳定性
高可靠性
四、Er:YAG是一种优良的2.94μm激光晶体，广泛应用于激光医疗系统及其它领域。
Er:YAG晶体是3mm激光的最重要工作物质,并且具有斜率效率高、可在室温下激光工作、激光波长处在人眼安全波段范围内等特点。2.94mm
Er:YAG激光已经大量用于医学领域中外科手术、皮肤科美容、牙科等治疗。
Er:YAG的优势
高斜率效率
室温工作
激光工作波长对人眼相对安全
五、Yb:YAG是一种很有前途的激光材料，它比传统的掺Nd激光材料更适合二极管泵浦。与常用的Nd：YAG晶体相比，Yb:YAG的二极管泵浦吸收带带
宽，能有效降低激光二极管热管理要求。它具有较长的高激光能级寿命，每单位泵浦功率的热负荷低3－4倍。掺镱YAG晶体被期望替代掺钕YAG晶体用于高功
率的二极管激光器，以及其它相关的应用中。
Yb:YAG的优势
高斜率效率
高光学质量
热导率高，机械强度高
无激发态吸收和上转换
单位泵浦功率产生的热负荷比Nd:YAG晶体低
二极管泵浦吸收带宽约8nm@940nm
适合常用的高功率InGaAs激光二极管（波长940nm或970nm）泵浦
六、CTH:YAG（Cr,Tm,Ho:YAG）为近年来固体激光研究的热点领域之一,其产生2.1μm波长激光的优良晶体，以其为工作物质的2.1μm激光在医学、光通讯、遥感和激光雷达、激光化学、激光光谱、材料加工等方面显出重要的应用前景。
CTH:YAG的主要优点
脉冲输出能量高
适合重复频率工作
可于室温高效率工作
适合灯泵浦，也可以适用二极管泵浦
激光工作的波长对人眼相对较为安全
七、Nd:YLF晶体是连续激光、锁模激光的理想激光晶体材料，它的热透镜效应非常小，荧光线宽宽，输出线偏振光。Nd:YLF能够产生1047nm和1053nm波长激光，在惯性约束激光聚变科研项目中获得重要应用。
Nd:YLF晶体的主要优点
相对小的受激发射截面
超大荧光线宽,连续激光应用等有较低的激发光阈值
有效地单模工作，输出高功率和低光束发散角
输出线偏振激光有利于获得高效率Q开关和倍频输出
大直径圆棒或大尺寸板条同样获得均匀模式激光输出
适合作为高功率钕玻璃激光系统振荡器和预放器。
八、Nd:YVO: 与Nd:YAG相比Nd:YVO4对泵浦光有更大的受激发射截面和较高的吸收系数。它是一种性能优良的激光晶体，适合制造激光二极管泵浦，特别是中低功率的激光器。可以制成输出近红外、绿色、蓝色到紫外线等类型的全固态激光器。现在Nd:YVO4激光器已经在材料加工、机械、晶片检验、医学检验等多个领域得到广泛应用，而且Nd:YVO4二极管泵浦固态激光器正在迅速取代传统的水冷离子激光器和灯泵浦激光器的市场。
Nd:YVO4的主要优点
光损伤阈值低，高斜率效率
为双轴晶体输出为线偏振
低频泵浦波长，易于单模输出
受激发射截面大，泵浦波长线宽的吸收高
在808nm的泵浦宽带为Nd:YAG的5倍
在1064nm处的受激发射截面是Nd:YAG的3倍
