Yb:YAG晶體是一種發展前景巨大的固體激光工作物質，由於 Yb4+ 離子具有 4f13 電子結構，它的吸收和發射譜帶簡單，激光上能級無激發態自吸收和上轉換，輻 射量子效率高，峰值位於 940nm 和 970nm 的吸收線寬寬，吸收系數大，與 InGaAs 二極管發光波長很好配，非常適合 LD 泵浦，加上 YAG 晶體基質的優異 光學和導熱性能，因而是高效率高平均功率 LD 泵浦激光器的理想工作物質，國 際上已研製出 LD 泵浦輸出 2KW 以上的高功率 Yb:YAG 激光器，並用於汽車製造 業激光加工。
Yb:YAG優勢：
非常低的部分發熱,低於11%
非常高的斜度效率
大約8nm@940nm的寬吸收頻帶
無受激態吸收或升頻轉換效應
可在940nm(or 970nm)方便地用可靠的InGaAs二極管泵浦
高導熱系數
高光學性質
光譜特性：
摻雜濃度 | Yb 0.5 ~ 25 at% | 熒光壽命 | 1.2 ms |
激光躍遷 | 2 F 5/2 --> 2 F 7/2 | 二極管泵浦波段 | 940 nm or 970 nm |
激光波長 | 1030 nm | 泵浦吸收帶寬 | 8 nm |
光子能量 | 1.93×10-19J (@1030 nm) | 折射率 | 1.82 |
發射線寬 | 9 nm | 熱光系數 | 9 × 10-6/°C |
發射截麵 | 2.0×10-20cm2 | 損失系數 | 0.003 cm-1 |
Yb:YAG晶體元器件加工規格：
定向：<111> or <100> crystalline within 5°
波前畸變：λ /8 per inch @ 633 nm
消光比：>25dB
尺寸公差：Rods with diameter: ±0.025 mm , Length: ±0.5 mm
表麵質量：10/5 Scratch / Dig per MIL-O-1380A
平行度：< 10 arc seconds
垂直度：< 5 arc minutes
平麵度：<λ/10 @ 633 nm
倒邊：<0.1 mm @ 45 deg.
柱形價格指標：50-80 micro-inch (RMS)
增透膜反射率：< 0.25%
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