Yb:YAG 晶体 · Yb-doped YAG · Laser Crystal

高功率、低热负载的掺镱激光核心晶体

Yb:YAG(掺镱钇铝石榴石)是将 Yb³⁺ 离子掺杂于 Y₃Al₅O₁₂ 基质中形成的立方晶系激光晶体,具备高量子效率(约 91%)、宽吸收带宽与低量子亏损等优势,热负载小、效率高,适配二极管泵浦高功率连续波与高光束质量放大器系统,是高功率固体激光器的核心增益介质。

量子效率:~91% 吸收带宽:940–980 nm 低量子亏损:~8%
典型应用 1030 nm 高功率连续波与放大器、薄盘/棒状激光器、超快激光放大链与高能量脉冲系统。
产品概述

Yb:YAG 作为高功率固体激光核心增益介质之一,具有低量子亏损与高量子效率,热负载显著低于传统 Nd 掺杂体系,利于获得高平均功率与良好光束质量。

其吸收带宽覆盖 940–980 nm,与 InGaAs 二极管泵浦源匹配度高、泵浦容忍度强;同时荧光寿命长,能量存储能力好,适用于高功率连续波输出、脉冲放大与高重复频率应用。

产品特点
  • 量子效率高(~91%)、量子亏损小(~8%),热负载低,适合高功率连续波输出。
    低热负载高效率热导率高(~14 W/m·K),适合高功率激光输出,不易因热效应导致晶体损坏。
  • 吸收带宽 940–980 nm,与 InGaAs 泵浦源匹配性好,泵浦容忍度高。
    宽吸收带宽不潮解、耐腐蚀,长期使用性能衰减小,环境适应性强。
  • 荧光寿命约 960 μs,能量存储能力强,适配脉冲激光与放大器。
    长寿命能量存储硬度高、抗冲击性强,加工工艺成熟,可制备大尺寸晶体。
  • 热稳定性与机械强度高,可制备大尺寸与高掺杂晶体,适配功率扩展。
    工程与加工成熟荧光寿命长(~230 μs),适配高能量脉冲激光输出。
  • 无激发态吸收(ESA),激光转换效率高,输出功率密度大。
    高转换效率掺杂浓度 0.5–1.5 at.% 可选,可按应用需求优化阈值与存储/热性能平衡。
物理和化学特性
化学式Yb:Y₃Al₅O₁₂(Yb³⁺ 掺杂浓度 5–20 at.%)
晶体结构立方晶系,Ia-3d 空间点群
晶格参数a = 11.998 Å(10 at.% 掺杂)
质量密度4.56 g/cm³
莫氏硬度8.0
熔点约 1970℃
热导率约 13 W/m·K(室温,10 at.% 掺杂)
热膨胀系数α = 7.6 × 10⁻⁶/K(各向同性)
折射率n = 1.82(1030 nm)
注:参数以典型值表述,具体可随晶体取向、波长与工艺略有差异。
关键激光性能
主要发射波长1030 nm(主波段),1050 nm(次波段)
荧光寿命约 960 μs(室温,10% Yb³⁺ 掺杂)
受激发射截面约 1.9 × 10⁻²⁰ cm²(1030 nm)
泵浦吸收峰941 nm、968 nm(主要吸收峰)
激光阈值连续波约 5 mW,脉冲约 0.5 mJ
最大输出功率连续波可达 10 kW 级,脉冲峰值功率约 100 GW
光束质量M² < 1.2(高功率放大器)
建议询价时提供:掺杂浓度与晶体尺寸、切割方向(a-cut/c-cut)、端面镀膜(AR/HR,工作波段与角度)、工作方式(CW/脉冲)、功率/能量/脉宽/重频、冷却方式与安装结构、数量与交付要求。

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欢迎提供:掺杂浓度(at.%)、尺寸与取向、镀膜波段、泵浦波长(941/968 nm)与功率参数、工作方式(CW/脉冲/放大),以及交付数量,我们可协助完成规格定义与参数确认。

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