Optomaga掺Yb激光晶体Yb:YAG晶体

 
在掺Yb3+激光材料中，由于可实现Yb3+离子的高浓度掺杂，因此增益介质可做成微片，这是一些传统的稀土离子所做不到的。这对实现LD泵浦的固体激光器的集成化，小型化和结构紧凑将具有十分重要的意义。对于三价稀土离子 Yb³⁺的掺杂晶体，按常用程度排序大概是Yb:YAG晶体，Yb:KGW晶体，Yb:CaF2晶体，Yb:KYW晶体。
Yb³⁺：YAG晶体的寿命为950μs。²F_5/2镱能级和量子缺陷仅为9%。Yb:YAG晶体在近940 nm处有一个宽的泵浦带，比808 nm的Nd：YAG晶体宽10倍以上。这使得Yb：YAG系统对泵浦二极管波长的热位移不太敏感。Yb:YAG激光器通常在1030 nm(*强线)或1050 nm处发射。它常用于强大而高效的薄盘激光器。
Yb3+：KGW晶体具有较大的增益带宽，能够在锁模工作模式下获得<100 fs的脉冲持续时间。与具有类似的大增益带宽的其他掺Yb增益介质相比，掺Yb钨酸盐具有相当高的发射截面。Yb：KGW晶体中的Yb掺杂浓度*高可达5 at.％，无明显淬火。常见的双钨酸盐的热导率范围为3-4 Wm-1K-1。Yb：KGW晶体表现出小的量子缺陷，并且可以在远低于4-5％的量子缺陷下工作。
Yb3⁺：CaF2是用于短脉冲，高能量，高功率二极管泵浦固态激光器开发的研究*多且有希望的晶体之一。有几种原因可以解释这种趋势。首先，氟化钙是一种简单的立方晶体，其晶体学性质是众所周知的。该晶体可以大尺寸和光学质量生长。该晶体的简单结构允许获得良好的热性能。*后，掺Yb的氟化钙具有非常宽且平滑的发射带，这对于立方晶体是例外的。
Yb3⁺：KYW晶体具有较大的增益带宽，能够在锁模工作模式下获得<100 fs的脉冲持续时间。与具有类似的大增益带宽的其他掺Yb增益介质相比，掺Yb钨酸盐具有相当高的发射截面。Yb：KYW晶体中的Yb掺杂浓度可能很高，而不会发生明显的淬灭。常见的双钨酸盐的热导率范围为3-4 Wm-1K-1。Yb：KYW晶体还具有小的量子缺陷。
 
Yb:YAG晶体主要特点：
-简单的电子结构排除了激发态吸收和各种有害的猝灭过程。
-940 nm宽吸收带
-2F5/2镱能级的长寿命
-低量子缺陷
-可根据要求提供定制
Yb:YAG晶体主要应用：
       -材料加工，微加工，焊接，切割
-高效高功率薄盘激光器。
 
Yb:YAG晶体技术特性：

吸收峰波长	942 nm
峰值吸收截面	7,7×10-21厘米2
峰值吸收带宽	18 nm
激光波长	1030 nm
寿命2F5/2镱能级	950μs
发射截面@1030 nm	2,1×10-20 厘米2
折射率@632，8 nm	1,83
晶体结构	立方体
密度	4，56克/厘米3
Mohs硬度	8,5
热导率	~13 Wm-1 K-1
DN/DT	7,8×10-6 K-1
热膨胀系数	6,2×10-6 K-1
典型掺杂水平	1-20点%