光宝光电带你了解三大基础激光晶体材料

在现代制造业中，激光加工是目前最好用的加工技术之一，为多种新品的开发提供新途径。而在激光应用技术领域中，最重要的、基础的核心器件就是全固态激光器，一种以固体激光材料作为增益介质的激光产生装置。

目前全固态激光器中，用的最基本的激光基质材料是激光晶体，它们可将外界提供能量利用光学谐振腔转化为在时间与空间上相干的具备高度平行性和单色性激光。经过数十年的发展，激光基质晶体已从开始的数种增至几十种，其中应用广泛的有三种，依次是掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG);掺钕矾酸钇(Nd:YVO4)和掺钛蓝宝石(Ti:Al2O3)，它们也被统称为“三大基础激光晶体”。

　　一、Nd:YAG

掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光晶体具备光学均匀性好、机械性能好、物化可靠性高、热导性好等特点，是目前为止非常关键，也最成熟、主流的激光晶体材料——应该说，就是Nd:YAG的出现促使固体激光器真正开始大力发展，并实现商业化。

二、Nd:YVO4

掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)晶体是一种性能良好的激光晶体，适于制造激光二极管泵浦特别是中低功率的激光器。与Nd:YAG相比Nd:YVO4对泵浦光有较高的吸收系数和更大的受激发射截面。激光二极管泵浦的Nd:YVO4晶体与LBO，BBO，KTP等高非线性系数的晶体搭配使用，可以达到较好的倍频转换效率，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。

三、Ti:Al2O3

20世纪70-80年代，超快激光主要是采用被动锁模的染料激光器，能够产生亚ps级的短脉冲激光。80年代末期，发现了可调谐范围为660~1100nm的钛宝石(Ti:Al2O3)，其带宽非常有助于实现fs激光脉冲，并且具有受激发射截面大、激光损伤阈值高等优点。

自此以后钛宝石激光器几乎取代了染料激光器在超短脉冲激光领域中的位置，变成了最重要的超短脉冲激光振荡源。