激光晶体的应用和种类
激光晶体 =基质晶体 + 激活离子,受泵浦激发产生受激辐射,分固体增益晶体、非线性变频晶体、磁光 / 电光调制晶体三大类(行业通用划分),前两类是激光核心。 (dD7"zQ
[attachment=135602] la w$LL 一、增益激光晶体(产生激光,激光工作物质) G.~Q2O#T 1. 稀土掺杂氧化物晶体(主流固体激光器) + xO3<u (1)YAG 系列(Y₃Al₅O₁₂钇铝石榴石,工业用量最大) X&LJ"ahK 1. Nd:YAG -3v\ c~ ·发射:1064nm 近红外,倍频 532nm 绿光、三倍频 355nm 紫外 P5oS 1iu* ·特点:机械硬、导热好、高损伤阈值、常温稳定 +Ln^<!P ·应用:脉冲打标机、点焊、测距仪、科研泵浦源、医疗激光、YAG 切割机 zow8 Q6f 0. Yb:YAG adIrrK ·1030nm,LD 泵浦碟片激光器、高功率薄片激光、工业超快种子源 T 4p}5ew' 0. Er:YAG 2940nm:水强吸收,牙科、医美祛皱、微创医疗激光 L6Brs"9B (2)YVO₄ 钒酸钇 G'#u!<(^h Nd:YVO₄ D"$Y, d ·1064nm,吸收带宽宽、泵浦效率>Nd:YAG +~aIT=i3 ·应用:小功率端面泵浦打标、光纤耦合激光器、微型固体激光 ,f>9oOqqA (3)GGG/GdGG 钆镓石榴石 `iM%R3& Nd:GGG、Yb:GGG,大尺寸毛坯易生长,高功率热容激光器、高能脉冲激光 jX8)Ov5Mv (4)氧化铝(蓝宝石 Al₂O₃) %<a3[TQd`\ Ti:Sapphire(Ti:Al₂O₃钛宝石) UhL1Y
NF_ ·可调谐:650~1100nm,飞秒 / 皮秒超快激光标杆 tP*Kt'4W ·应用:飞秒科研、超短脉冲光源、精密光谱、超快泵浦探测 amC)t8L? 2. 钨酸盐、钼酸盐晶体(LD 泵浦全固态小型激光) y*{zX=]l< Nd:KGW、Nd:KYW、Yb:KYW $w{d4" ) ·1030/1067nm,偏振发射,窄脉宽 Ui
(nMEon ·用途:微型脉冲激光、被动调 Q 激光器、科研小光源 x[0hY0 ?[M 3. 氟化物晶体(中红外、深紫外、低温激光) .BBJhXtrdu YLF (LiYF₄氟化钇锂):Nd:YLF 1047/1053nm,热畸变小,高重频脉冲、电光调 Q 激光器; t,JX6ni Er:YLF、Ho:YLF:2μm 中红外激光(激光雷达、医疗); {.AN4 CaF₂:Yb 深紫外特种低温激光。 y$]<m+1 4. 掺铬可调谐晶体 2&n6:"u| Cr:LiSAF、Cr:Forsterite,近红外宽调谐,小型可调光源。 JZ`h+fAt 二、非线性变频晶体(不产生激光,倍频 / 和频 / 光参量,波长转换) U'(zKqC 1. 可见光 / 近红外常用 l1'v`! 1. KDP/DKDP:KD₂PO₄,1064→532/355,大口径、高损伤,大功率纳秒激光倍频、电光调 Q 普克尔盒 (?R!y - 2. LBO 三硼酸锂:1064 倍频 532,低走离、高透光,全固态绿光 / 紫外工业激光首选 pC,[!>0g8 3. BBO 偏硼酸钡:深紫外~近红外,可四倍频 266nm,OPO 光参量振荡、超快变频 *->*p35 4. CLBO:深紫外 193/266nm,DUV 光刻、紫外固体激光 rC_1f3A 不同非线性晶体对定向、抛光、镀膜工艺要求差异明显,呈欣光电可根据激光波段匹配对应晶体精加工方案。 p<L{e~{!7f 2. 中红外非线性 h+j^VsP zB AgGaS₂、ZnGeP₂:2~12μm 中远红外 OPO,红外对抗、气体检测 Aipm=C8 三、功能晶体(调制 / 旋光 / 隔离,光路无源器件) (1^;l;7H 1. 电光晶体(调 Q、电光偏转、高速开关) y,|2hrj/0E LN 铌酸锂、RTP、KTP、DKDP:电光调 Q 开关、高速偏振调制。 'Gc{cNbXIA 2. 磁光晶体(法拉第旋转,光隔离器) SF+L-R<e TGG、TSAG:1064/1550nm 光隔离器、偏振旋转器。 l`N#~<. 3. 旋光晶体 vu^mLc α- 石英:固定角度偏振旋转器(45°/90° 旋光片)。 jIe
/X] 四、按输出波长划分应用场景 Sv /P:r
_ 1. 1064nm(Nd:YAG/Nd:YVO₄) 6wWhM&Wd 激光打标、金属雕刻、点焊、激光清洗、珠宝打孔、锂电焊接。 =KOi#;1 2. 532nm 绿光(1064+LBO/BBO 倍频) ?rQ .nN 绿光打标、玉石雕刻、视网膜医疗、科研泵浦。 ^U5N!"6R 3. 355nm 紫外(三倍频) -_5Dk'R#` PCB 打码、玻璃钻孔、晶圆微加工、塑料冷加工。 a
dr\l5pWQ 4. 700~900nm 可调(Ti:Sapphire) '#3FEo 飞秒激光、科研光谱、超快光学、双光子显微。 Os$E,4,py 5. 2μm(Ho/Er 掺杂晶体) OHBCanZZ, 激光雷达、测距、医美微创手术、环境气体探测。 W g7
eY'FE 6. 266/193nm 深紫外(CLBO/BBO) iY07lvG< 科研 DUV、光刻光源、精密微切割。 o
[V8h@K) 五、选型总结 a'jUM+D; 1. 工业量产打标:Nd:YVO₄>Nd:YAG "J+L]IC?AD 2. 大功率脉冲 / 车载激光:Nd:YAG、Nd:GGG c:.5@eq^ 3. 绿光紫外全固态:LBO、BBO 变频搭配 Nd 晶体 o^X3YaS)
4. 飞秒超快:Ti:Sapphire 钛宝石 vkhPE(f 5. 中红外科研:氟化物 + 红外非线性晶体
|