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。 =8p+-8M[d
[attachment=135602] QYfAf3te 一、增益激光晶体(产生激光,激光工作物质) >Y-TwDaE 1. 稀土掺杂氧化物晶体(主流固体激光器) #r.` V!= (1)YAG 系列(Y₃Al₅O₁₂钇铝石榴石,工业用量最大) RyOT[J 1. Nd:YAG ;Z1U@2./ ·发射:1064nm 近红外,倍频 532nm 绿光、三倍频 355nm 紫外 * \o$-6<
·特点:机械硬、导热好、高损伤阈值、常温稳定 e=o{Zo?H= ·应用:脉冲打标机、点焊、测距仪、科研泵浦源、医疗激光、YAG 切割机 {L4>2rF 0. Yb:YAG }
ndvV~*1 ·1030nm,LD 泵浦碟片激光器、高功率薄片激光、工业超快种子源 E)Qh]:<2v 0. Er:YAG 2940nm:水强吸收,牙科、医美祛皱、微创医疗激光 S2ppKlVv (2)YVO₄ 钒酸钇 5m.KtnT) Nd:YVO₄ +yb$[E* ·1064nm,吸收带宽宽、泵浦效率>Nd:YAG )n}]]^Sc ·应用:小功率端面泵浦打标、光纤耦合激光器、微型固体激光 ^UvK~5tBV (3)GGG/GdGG 钆镓石榴石 y|;8 :b32 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 '!^E92 (4)氧化铝(蓝宝石 Al₂O₃) nN=:#4
>Y Ti:Sapphire(Ti:Al₂O₃钛宝石) hG~]~ ) ·可调谐:650~1100nm,飞秒 / 皮秒超快激光标杆 $;2eH ·应用:飞秒科研、超短脉冲光源、精密光谱、超快泵浦探测 52MCU l 2. 钨酸盐、钼酸盐晶体(LD 泵浦全固态小型激光) #i +P(xV Nd:KGW、Nd:KYW、Yb:KYW <a+eF}*2 ·1030/1067nm,偏振发射,窄脉宽 +# RlX3P ·用途:微型脉冲激光、被动调 Q 激光器、科研小光源 I*W9VhIOV 3. 氟化物晶体(中红外、深紫外、低温激光) -S,ir YLF (LiYF₄氟化钇锂):Nd:YLF 1047/1053nm,热畸变小,高重频脉冲、电光调 Q 激光器; Ukx/jNyYv Er:YLF、Ho:YLF:2μm 中红外激光(激光雷达、医疗); c[h'`KXJf- CaF₂:Yb 深紫外特种低温激光。 I#S~ 4. 掺铬可调谐晶体 VX!Y`y^a Cr:LiSAF、Cr:Forsterite,近红外宽调谐,小型可调光源。 fsrg2:kQ 二、非线性变频晶体(不产生激光,倍频 / 和频 / 光参量,波长转换) ,"N3k(g 1. 可见光 / 近红外常用 =tS[&6/ 1. KDP/DKDP:KD₂PO₄,1064→532/355,大口径、高损伤,大功率纳秒激光倍频、电光调 Q 普克尔盒 HTDyuqs 2. LBO 三硼酸锂:1064 倍频 532,低走离、高透光,全固态绿光 / 紫外工业激光首选 V5yxQb 3. BBO 偏硼酸钡:深紫外~近红外,可四倍频 266nm,OPO 光参量振荡、超快变频 rKzv8d 4. CLBO:深紫外 193/266nm,DUV 光刻、紫外固体激光 n b0 Py>4 不同非线性晶体对定向、抛光、镀膜工艺要求差异明显,呈欣光电可根据激光波段匹配对应晶体精加工方案。 e7XsyL'|p 2. 中红外非线性 foFg((tS AgGaS₂、ZnGeP₂:2~12μm 中远红外 OPO,红外对抗、气体检测 Q(=Vk~v 三、功能晶体(调制 / 旋光 / 隔离,光路无源器件) c#{Ywh 1. 电光晶体(调 Q、电光偏转、高速开关) HzD> -f LN 铌酸锂、RTP、KTP、DKDP:电光调 Q 开关、高速偏振调制。 ^_*jp[!`b$ 2. 磁光晶体(法拉第旋转,光隔离器) x2j/8]'o TGG、TSAG:1064/1550nm 光隔离器、偏振旋转器。 5vs`uUzr 3. 旋光晶体 u=@h`5-fp α- 石英:固定角度偏振旋转器(45°/90° 旋光片)。 ?AV&@EX2C 四、按输出波长划分应用场景 4f4 i1i: 1. 1064nm(Nd:YAG/Nd:YVO₄) /<(*/P,> 激光打标、金属雕刻、点焊、激光清洗、珠宝打孔、锂电焊接。 Z:_m}Ya| 2. 532nm 绿光(1064+LBO/BBO 倍频) NJ|NJp&0 绿光打标、玉石雕刻、视网膜医疗、科研泵浦。 sR"zRn 3. 355nm 紫外(三倍频) L.09\1?.n PCB 打码、玻璃钻孔、晶圆微加工、塑料冷加工。 ,J~,ga~ 4. 700~900nm 可调(Ti:Sapphire) %rpR-}j 飞秒激光、科研光谱、超快光学、双光子显微。 !j!Z%]7 5. 2μm(Ho/Er 掺杂晶体) %_B:EMPd 激光雷达、测距、医美微创手术、环境气体探测。 vp\PYg;x 6. 266/193nm 深紫外(CLBO/BBO) 1DEO3p 科研 DUV、光刻光源、精密微切割。 c
}<*~w; 五、选型总结 Qq'i*Mh 1. 工业量产打标:Nd:YVO₄>Nd:YAG jIAW-hc] 2. 大功率脉冲 / 车载激光:Nd:YAG、Nd:GGG 2
) TG 3. 绿光紫外全固态:LBO、BBO 变频搭配 Nd 晶体 do:QH.q8) 4. 飞秒超快:Ti:Sapphire 钛宝石 GB&Nt{ 5. 中红外科研:氟化物 + 红外非线性晶体
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