激光器的应用——1

激光介质的选择原则1
吸收波长：激活粒子，基质 吸收带宽：大好
工作稳定：降低LD波长及环境温度要求
荧光谱线宽度：
宽：可调谐激光器，超短脉冲激光器 窄：低阈值，高效率
增益线形：均匀展宽好：
低阈值，高效率，高功率
Nd:YAG和Nd:YVO4吸收光谱的比较
吸收谱线：宽好 可降低对LD波长和环境稳定的要求，工作稳定
Nd3+晶体参数比较表
受激辐射截面大——导致大的增益 受激辐射截面与荧光寿命乘积大——导致阈值低
1064nm发射截面是YAG的2.7倍
1340nm发射截面比YAG的1320nm的大18倍
热导率低
Nd:YVO4晶体吸收谱
Yb:YVG晶体特性
产生热量少 。<11% 高效率。斜效率>72% 吸收带宽。>10nm @940nm 泵浦波长：940nm / 970nm 激光波长：1030nm 无受激态吸收和频率上转换 热导率高，机械强度大 尤其适合高功率器件，及被动调Q器件
Nd:YVG晶体特性
Nd3+:Y3Al5012 掺钕钇铝石榴石 波长：1064nm 1320nm 4能级系统

946nm
3能级系统
上能级寿命：230μs
均匀展宽 各向同性
增益高 热导率高 硬度大
最成熟的激光晶体
吸收线宽：2nm 不够宽
掺杂浓度：(1.at% 3at%) 不够高
Nd3+晶体激光比较1
Nd3+晶体激光比较2
Nd3+晶体激光比较3
ຫໍສະໝຸດ Baidu
激光介质的选择原则2
上能级寿命：长好 高效率，低阈值，储能大（脉冲）
下能级寿命：短好 高效率，低阈值
能级系统： 4能级系统好，3能级系统差
吸收系数： 大：可减小晶体体积、简化泵浦光学系统 小：可降低热透镜效应，适合大功率器件
LD泵浦的全固态激光器
基本结构和特点 优点 泵浦光源 激光介质 泵浦方式 几类全固态激光器
LD泵浦全固态激光器 ——激光介质
LD泵浦固态激光器的工作介质
1. 激光介质的选择原则 2. Nd:YAG晶体特性 3. Nd:YVO4晶体特性 4. Yb:YAG晶体特性 5. 复合功能工作介质 6. LNYAB晶体特性
激光介质的选择原则3
复合功能介质
自倍频激光晶体(激光＋倍频) 电光调制倍频晶体(电光＋倍频)
高量子效率
Nd:YAG：泵浦光808nm——产生激光1064nm Yb:YAG：泵浦光940nm——产生激光1030nm
导热系数：大好
热焠灭，热透镜，热致双折射
机械性能：机械强度，可加工性 理化性能：各向同性，各项异性，潮解，透光性
Nd:YVG晶体吸收谱
适合用LD泵浦
Nd:YVO4晶体特性
Nd3+:YVO4 掺钕钒酸钇 波长：1064nm 1340nm 4能级系统

915nm
3能级系统
上能级寿命：98μs
均匀展宽 各向异性 线偏振输出
吸收线宽大 21nm 吸收系数高达32cm－1
增益高 硬度适中
应用量最大的晶体(老晶体新用途)