。它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:YV04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。Nd:YAG得以如此广泛的应用,是由于其特有的物理、光学、机械方面优异性能所决定的。本章先从Nd:YAG晶体的物理、化学特性入手,介绍了晶体的能级结构、光谱特性,分析了晶体在四能级结构下产生1.441un光子跃迁的机理;接着对Nd:YAG激光器实验装置进行了设计,包括了激光棒、泵浦系统和谐振腔。2.1Nd:YAG晶体的物理、化学特性Nd:YAG就是掺钕钇铝石榴石的简称,其激活离子为三价钕离子Nd3+,其基质为钇铝石榴石晶体,因天然的石榴石矿石的外观很像“石榴子”而得名,钇铝石榴石晶体的英文缩写为YAG,其分子式为bAl5012。YAG基质很硬、光学质量好、热导率高。YAG的立方结构也有利于窄的荧光谱线,从而可以产生高增益、低闽值的激光。在Nd:YAG中,三价钕替换了三价钇,因此不需要补偿电荷。Nd:YAG除了非常优越的光谱和激光特性外,其基质材料的晶格的物理、化学和机械特性也非常具有吸引力。从最低的温度直到熔点,YAG的结构都很稳定。YAG的强度和硬度虽低于红宝石,但仍然很高,足以保证在正常生产过程中不会出现严重的断裂问题。目前,市售的激光晶体都是通过提拉法生长的。提拉法制备晶体时,按照加热方法的不同分为电阻加热炉和高频感应炉两种。从当前水平看,一般高频感应炉生长的Nd:YAG晶体杂质颗粒较少;电炉生长的Nd:YAG光学均匀性好。Nd:YAG的生产成本高,主要因为晶体的生长速率慢,约为O.5mm/h。长度为
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