对固体激光工作物质的一般要求 1.较高的荧光量子效率 2.针对某一泵浦源有较强的光谱吸收 3.光学质量好:杂质、气泡、条纹、内应力、光学不 均匀少。 4.良好的物理、化学性能:导热率高,热膨胀系数小, 熔点高,机械强度高,可承受高功率密度,化学稳 定性好。 制备简单,加工容易,成本低,足够尺寸
31 对固体激光工作物质的一般要求 1. 较高的荧光量子效率 2. 针对某一泵浦源有较强的光谱吸收 3. 光学质量好：杂质、气泡、条纹、内应力、光学不 均匀少。 4. 良好的物理、化学性能：导热率高，热膨胀系数小， 熔点高，机械强度高，可承受高功率密度，化学稳 定性好。 5. 制备简单，加工容易，成本低，足够尺寸
基质材料 ■固体基质材料分为晶体和玻璃两类 基质与离子之间的相互作用,事实上限制 了材料组合的数量
32 基质材料 n 固体基质材料分为晶体和玻璃两类 n 基质与离子之间的相互作用，事实上限制 了材料组合的数量
体 ■适合作为激活离子的基质晶体的选择原则 掺杂后晶体必须具有均匀的折射率 晶体的机械、热性能容许高功率工作(热导率, 硬度和抗裂强度) ■晶体的晶格能够接收掺杂离子,局部晶体场感 应出期望光谱特性所需的强度。一般,发射截 面接近1020cm ■生长出足够尺寸的高质量晶体。对于1300%C下 可均匀熔化的晶体,容易采用合适的生长技术
33 晶 体 n 适合作为激活离子的基质晶体的选择原则： n 掺杂后晶体必须具有均匀的折射率 n 晶体的机械、热性能容许高功率工作（热导率， 硬度和抗裂强度） n 晶体的晶格能够接收掺杂离子，局部晶体场感 应出期望光谱特性所需的强度。一般，发射截 面接近10 -20cm2 。 n 生长出足够尺寸的高质量晶体。对于1300℃下 可均匀熔化的晶体，容易采用合适的生长技术
晶体 氧化物 磷酸盐,硅酸盐 ■钨酸盐,钼酸盐,钒酸盐和铍酸盐 氟化物
34 晶 体 n 氧化物 n 磷酸盐，硅酸盐 n 钨酸盐，钼酸盐，钒酸盐和铍酸盐 n 氟化物
氧化物晶体 1.白宝石(又称刚玉,AL2O3) 质硬,导热率高 A容易被过渡金属离子取代,A相对稀土离子较小,不可能得到 高掺杂浓度。 以红宝石(CrAO3),和钛宝石(rAL2O)为代表 石榴石 性能稳定,质硬,热导率高 光学各向同性 有钇铝石榴石Y3AO12(YAG),钆镓石榴石Gd3Ga:O12(GGG)和钆 钪铝石榴石Gd3Sc2AO12(GSGG) Nd+:YAG,阈值低,增益高,处于固体激光材料垄断地位, YAG中也可掺铒Er3+,铥Tm3+,钬Ho3+和镱Yb3+ 同时掺Cr3+的 Nd GSGG,可显著提高对闪光灯的辐射
35 氧化物晶体