Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）是将 Nd³⁺ 离子掺杂到 Y₃Al₅O₁₂（钇铝石榴石）基质中形成的激光晶体，属立方晶系，具有极高的热稳定性、机械强度和化学稳定性，是应用最广泛的固体激光晶体之一。其核心优势为宽温度适应范围与高功率输出能力，适配高能量脉冲与高功率连续波（CW）激光系统，广泛用于工业加工、科研、医疗及国防等领域。
Nd:YAG 是将 Nd³⁺ 离子掺杂到 Y₃Al₅O₁₂（YAG）基质中形成的立方晶系激光晶体，具备优异的热稳定性与力学性能，适用于高功率和高能量输出场景。
其材料与加工工艺成熟，可制备大尺寸高质量晶体，且化学稳定、不潮解、耐腐蚀，长期使用性能衰减小，是固体激光器最经典、应用最广的增益介质之一。
| 化学式 | Nd:Y₃Al₅O₁₂（Nd³⁺ 掺杂浓度 0.5–1.5 at.%） |
|---|---|
| 晶体结构 | 立方晶系，Ia-3d 空间点群 |
| 晶格参数 | a = 12.008 Å |
| 质量密度 | 4.55 g/cm³ |
| 莫氏硬度 | 8.0 |
| 熔点 | 约 1970 ℃ |
| 热导率 | ~14 W/m·K（室温） |
| 热膨胀系数 | α = 7.7 × 10⁻⁶/K（各向同性） |
| 折射率 | n = 1.82（1064 nm） |
| 主要发射波长 | 1064 nm（主波段），1319 nm、946 nm（次波段） |
|---|---|
| 荧光寿命 | ~230 μs（室温，1% Nd³⁺ 掺杂） |
| 受激发射截面 | ~2.8 × 10⁻²⁰ cm²（1064 nm） |
| 泵浦吸收峰 | 808 nm、885 nm（双吸收峰） |
| 激光阈值 | 连续波 ~10 mW；脉冲 ~1 mJ |
| 最大输出功率 | 连续波可达 kW 级；脉冲峰值功率 ~GW 级 |
| 光束质量 | M² < 1.3（高功率下） |
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