ndyag晶体参数
ndyag晶体吸收谱线波长

ndyag晶体吸收谱线波长摘要:1.NdYAG 晶体的概述2.NdYAG 晶体的吸收谱线波长3.NdYAG 晶体的应用正文:一、NdYAG 晶体的概述dYAG(钕钇铝石榴石)晶体是一种人工合成的晶体材料,具有较高的激光发射效率和良好的热稳定性。
其主要成分为钇(Y)、铝(Al)、钕(Nd)和氧(O),化学式为Nd1-xYx(AlO4)3,其中x 为钕离子替代钇离子的比例。
NdYAG 晶体广泛应用于激光器、光纤通信、激光显示等领域。
二、NdYAG 晶体的吸收谱线波长dYAG 晶体的吸收谱线波长与其激光发射波长密切相关。
在激光器中,通过外部激励源(如电脉冲)对NdYAG 晶体进行激发,使其产生激光输出。
NdYAG 晶体的吸收谱线波长通常在808-815 纳米范围内,而激光发射波长则在1064 纳米附近。
这种波长的激光在光纤通信和激光加工等领域具有优越性能。
三、NdYAG 晶体的应用1.激光器:NdYAG 晶体是激光器的核心元件,其输出的1064 纳米激光在激光器中具有较高的能量和稳定性。
这种激光器广泛应用于激光加工、激光打标、激光雕刻等领域。
2.光纤通信:NdYAG 晶体在光纤通信领域也有广泛应用。
其吸收谱线波长在808-815 纳米范围内,与光纤的典型工作波长1550 纳米相匹配。
因此,NdYAG 晶体可用于光纤激光器、光放大器等光通信设备。
3.激光显示:NdYAG 晶体在激光显示领域也具有重要应用。
其输出的1064 纳米激光可用于激光投影仪、激光电视等显示设备,提供高亮度、高清晰度的显示效果。
总之,NdYAG 晶体作为一种重要的激光材料,其吸收谱线波长对其激光发射性能具有重要影响。
掺钕钇铝石榴石 Nd YAG

掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG )Nd:YAG 是最早和最著名的激光晶体。
由于它的很多基本性能优越,故Nd:YAG 仍常被用于近远红外固态激光及其倍频,三倍频应用中。
Nd:YAG 的优势基本属性:高增益激光阈值低功率高1064nm 光波吸收少热传导性和热冲击特性好光学性质好适用于多种工作方式(连续,脉冲,Q-开关,锁模)化学式Y 3Al 5O 12晶体结构Cubic 点阵参数12.01Å熔点1970°C 密度 4.5g/cm 3反射率 1.82热膨胀系数7.8x10-6/K <111>,0-250oC 导热性14W/m/K,20°C 10.5W/m/K,100°C 莫氏硬度8.5受激发射横截面 2.8x10-19cm-2损失系数0.003cm -1@1064nm 行宽0.6nm 辐射寿命550ms·直径:尺寸从直径10x160mm 到最大直径为20mmx2mm ·掺Nd 标准:0.5~1.2(±0.1)atm%·定向:<111>±30arc ·直径公差:±0.05mm·长度公差:±0.05mm·垂直度:小于5弧分·平行度:小于10弧秒·波前畸变:l/8·平面:l/10·表面光洁度:小于10/5(MIL-O-13830A,美国军标)·膜系:HR-Coating:R>99.8%@1064nm and R<5%@808nmAR-Coating(Single layer MgF2):R<0.25%per surface(@1064nm)·也可提供:HR@1064/532nm,HR@946nm,HR1319nm等不同膜系损伤阈值:>500MW/cm^2Nd:YAG晶体的光参数直径(mm)等级标准优良等级最佳等级≤0.5fringes/inch≤0.25fringes/inch≤0.1fringes/inch φ3-6.35≥25dB≥28dB≥30dB≤0.7fringes/inch≤0.4fringes/inch≤0.16fringes/inch φ7-10≥22dB≥25dB≥28dB≤1fringes/inch≤0.6fringes/inch≤0.2fringes/inch φ11-13≥20dB≥23dB≥26dB≤1.2fringes/inch≤0.8fringes/inch≤0.25fringes/inch φ14-16≥18dB≥20dB≥23dB。
Nd:YAG激光仪治疗白内障手术后后囊混浊效果及参数设定

Nd:YAG激光仪治疗白内障手术后后囊混浊效果及参数设定发表时间:2019-10-31T17:01:40.220Z 来源:《医药前沿》2019年26期作者:孙建初郭建勋冉甜甜[导读] 同时病人和医生的良好配合也是治疗成功的关键。
在临床具体应用时还应注意不同类型后发障及并发症的处理。
(无锡新视界眼科医院江苏无锡 214001)【摘要】目的:探讨Nd:YAG激光治疗白内障手术后后囊浑浊的方法和技巧。
方法:应用Nd:YAG激光仪,对144例(174眼)白内障手术后后囊浑浊,合理选择脉冲、能量及激光聚焦点的相关参数,激光切开后囊膜。
结果:激光截囊前后视力有显著提高,增视率达97.7%,差异显著(P<0.05);无并发症及后遗症的发生,并缩短了病程。
结论:准确选择激光脉冲、能量与聚焦点,可减少对IOL和眼组织的损伤,提高激光后的疗效,并可减少并发症的发生。
【关键词】人工晶状体;后囊浑浊;YAG激光【中图分类号】R77 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2019)26-0041-03后发性白内障是指白内障术后晶状体上皮细胞在后囊膜上的移行、增殖,形成后囊膜的混浊(posterior capsular opacification,PCO)。
成人后发性白内障的发生率高达30%~50%,儿童则为100%[1]。
其发病率与年龄、手术技巧、术后眼内前节反应、人工晶体(IOL)的材质等因素有关。
传统的治疗方法为手术切开PCO,尽管手术并不复杂,但仍有发生眼组织的损伤、感染、IOL移位等并发症的可能。
Nd:YAG激光切开后囊膜因其不需要切开眼球,具有疗效确切、风险小、费用低、无痛苦、安全简便等优点,已成为治疗后发障的主要方法[2]。
本院自2017年7月—2019年1月进行PCO激光治疗144例共174眼,取得明显效果,现报告如下。
1.资料与方法1.1 一般资料我院自2017年7月~2019年1月使用Nd:YAG激光治疗144例共174眼,单眼114例,双眼30例;其中男性60人,女性84人;年龄36~91岁。
复合Nd∶YAG晶体大功率1064 nm固体激光器研究

复合Nd∶YAG晶体大功率1064 nm固体激光器研究郝旺;李祎;高兰兰【摘要】报道了采用Comsol多物理场仿真软件模拟计算三种结构Nd∶YAG晶体的温度场分布,并通过实验,对比分析复合晶体与均匀掺杂Nd∶YAG晶体的输出功率和转化效率.模拟结果表明,当泵浦功率为18W时,尺寸为3 mm×3 mm×10 mm、3 mm×3 mm×16 mm、3 mm×3 mm×20 mm的三种晶体的最高温度分别为97.12℃、89.08℃和88.01℃,复合晶体在降低晶体工作温度,减小热效应方面优势明显.采用相同的工作条件,当泵浦功率为18 W时,均匀掺杂Nd∶YAG晶体1064 nm激光最大输出功率为6W,16 mm长的复合晶体的输出功率为9.3W,且未出现饱和现象,光斑质量优于均匀掺杂晶体情况.理论和实验结果表明,复合晶体在降低热效应,提高光斑质量方面具有更高的实用性.%The temperature field distributions of three Nd ∶ YAG cr ystal structures were calculated by using the Comsol multiphysical field simulation software,and the output power and conversion efficiency of the composite crystal and the uniform doped Nd ∶ YAG crystal were compared through the experiments.The simulation results show that the maximum temperatures of three crystals whose size are 3 mm ×3 mm × 10 mm、3 mm ×3 mm × 16 mm and 3 mm ×3 mm × 20 mm are 97.12 ℃,89.08 ℃ and 88.01 ℃ respectively when pumping power is 18 W.The composite crystal has an obvious advantage in reducing the temperature of the crystal and reducing the thermal effect.When pumping power is 18 W,the maximum output power of uniform dopedNd ∶ YAG crystals is 6 W,while the output power at 1064 nm with the 16 mm composite crystal is 9.3 W.Meanwhile,there is no saturationphenomenon for the composite crystal,and the beam quality is better than that of the uniform doped crystal.The theoretical and experimental results show that the composite crystal has a higher practicability in reducing the thermal effect.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2018(048)001【总页数】5页(P47-51)【关键词】Nd∶YAG;热透镜;复合晶体【作者】郝旺;李祎;高兰兰【作者单位】长春理工大学,吉林长春130022;长春理工大学,吉林长春130022;长春理工大学,吉林长春130022【正文语种】中文【中图分类】TN248.11 引言在固体激光器激光晶体的工作过程中,由于量子亏损、下激光能级与基态之间能差转化为热量、激光猝灭等原因会产生大量的热量,进而导致激光晶体内部温度分布不均匀,产生热透镜、端面热变形等效应。
实验1NdYAG固体激光器实验

hv21(a) 2 1 (b) 2 E 1(c) 图1、光与物质作用的吸收过程Nd :YAG 固体激光器实验一、 实验内容与器件1、了解半导体激光器的工作原理和光电特性2、掌握半导体泵浦固体激光器的工作原理和调试方法二、 实验原理概述1. 激光产生原理光与物质的相互作用可以归结为光与原子的相互作用,有三种过程:吸收、自发辐射和受激辐射。
如果一个原子,开始处于基态,在没有外来光子,它将保持不变,如果一个能量为hv 21的光子接近,则它吸收这个光子,处于激发态E 2。
在此过程中不是所有的光子都能被原子吸收,只有当光子的能量正好等于原子的能级间隔E 1-E 2时才能被吸收。
激发态寿命很短,在不受外界影响时,它们会自发地返回到基态,并放出光子。
自发辐射过程与外界作用无关,由于各个原子的辐射都是自发的、独立进行的,因而不同原子发出来的光子的发射方向和初相位是不相同的。
处于激发态的原子,在外的光子的影响下,会从高能态向低能态跃迁,并两个状态间的能量差以辐射光子的形式发射出去。
只有外来光子的能量正好为激发态与基态的能级差时,才能引起受激辐射,且受激辐射发出的光子与外来光子的频率、发射方向、偏振态和相位完全相同。
激光的产生主要依赖受激辐射过程。
激光器主要有:工作物质、谐振腔、泵浦源组成。
工作物质主要提供粒子数反转。
hv 21 2 E 1(a) E 2E 1(b)hv 21 hv 21图2、光与物质作用的受激辐射过程泵浦过程使粒子从基态E 1抽运到激发态E 3,E 3上的粒子通过无辐射跃迁(该过程粒子从高能级跃迁到低能级时能量转变为热能或晶格振动能,但不辐射光子),迅速转移到亚稳态E 2。
E 2是一个寿命较长的能级,这样处于E 2上的粒子不断积累,E 1上的粒子 又由于抽运过程而减少,从而实现E 2与E 1能级间的粒子数反转。
激光产生必须有能提供光学正反馈的谐振腔。
处于激发态的粒子由于不稳定性而自发辐射到基态,自发辐射产生的光子各个方向都有,偏离轴向的光子很快逸出腔外,只有沿轴向的光子,部分通过输出镜输出,部分被反射回工作物质,在两个反射镜间往返多次被放大,形成受激辐射的光放大即产生激光。
Nd_YAG透明陶瓷制备与激光性能

经烧结制备 Nd∶ YAG 透明陶瓷的湿法。湿法在原子水平上实现了各种元素的均匀混合, 制备的 Nd∶ YAG 透明 陶瓷具有光学质量好的优势, 和 Nd∶ YAG 单晶相当, 美国达信公司采用该方法制备的 Nd∶ YAG 陶瓷于 2010 年 实现了超过 100 kW 激光输出。但化学共沉淀法制备 Nd∶ YAG 粉体工艺复杂, 由于相同条件下各种金属离子生 ( K , ) 成沉淀物的化学溶解度积 sp 值 差距较大 使得该法难以实现粉体中各元素组成稳定地符合化学计量比。因 此, 化学共沉淀法制备 Nd∶ YAG 激光陶瓷一直难以实现稳定的批量化制备。国内的研究人员曾试图对湿法进 行复制, 但一直未能获得成功。和湿法相比, 干法工艺简单、 控制容易, 能够精确控制组分比例, 便于实现批量 化生产, 但干法强烈依赖于市售氧化物原料粉体的质量, 粉体的纯度、 颗粒度、 颗粒分布、 颗粒形貌、 比表面积等 性能对制备陶瓷的光学质量均有着重要的影响。至今, 国内获得满足烧结激光级透明陶瓷使用需求的粉体仍 十分困难。 为克服化学共沉淀法控制困难和固相反应烧结法对原料粉体质量依赖性强等问题, 实现激光级 Nd∶ YAG 透明陶瓷的连续稳定化制备, 本文开发了一条结合化学共沉淀法和固相反应法各自优势的干、 湿法混合工艺路 线分步化学沉淀法来制备 Nd∶ YAG 透明陶瓷, 即先采用化学沉淀法分步制备出高纯、 高分散性纳米 Y2 O3 粉
[ 815 ] [ 47 ]
。
Nd∶ YAG 透明陶瓷的制备技术已取得了长足的进步, 经过十余年的发展, 但仍未能获得实际的大规模商业 应用, 重要原因之一是其制备工艺尚不稳定, 难以连续、 稳定地制备出光学质量符合实际激光应用需求的透明
[ 1620 ] , 一种是基于市售商业氧化物粉体原料经固相 陶瓷。目前, 用于制备 Nd∶ YAG 透明陶瓷的方法主要有两种 反应烧结法( SSR) 制备 Nd∶ YAG 透明陶瓷的干法; 另一种是基于化学共沉淀法制备出 Nd∶ YAG 相纳米粉体, 再
NdYAG固体激光器谐振腔

课程设计报告课程名称:课程设计设计题目:Nd:YAG固体激光器谐振腔院系:物理系班级:09光信息科学与技术2班姓名:黄国辉学号:200930461371指导老师:李润华老师完成时间:2012-05-05设计要求工作物质物理固体工作物质基础性质分析详述Nd3+:YAG晶体理论依据泵浦源设计方案课程设计模块聚光腔基础理论方案设计谐振腔基础理论方案设计方案评估电光调Q冷却系统总体设计总结附录11设计要求对于给定一个长15cm, 直径6mm的Nd:YAG棒(折射率 n=1.82)和长3cm, 通光口径为8mm 的KD*P电光调Q晶体(n=1.51),设计一个完整的紧凑型谐振腔, 要求画出结构图, 给出谐振腔镜R1和R2的尺寸和总的腔长L,计算出光腰的位置,光斑尺寸大小和发散角,以及两个腔镜上的光斑尺寸. (忽略热透镜效应)要求:●腔长尽量短●要给各元件留一定的安放空间●考察谐振腔的稳定性●考察谐振腔的抗扰动的能力●考察腔模的光学特征(比如发散角、束腰的半径等参数,并最佳化)●最好能用图表来说明问题。
评分就是根据这些参数来看设计的优劣。
●注意波长为1.064微米.2工作物质物理性质分析2.1固体工作物质基础●综述固体激光工作物质由激活离子和基质组成,激活离子的能级结构决定了激光的光谱特性和荧光寿命等激光特性。
基质主要决定了工作物质的物理特性,化学特性。
●激活离子激活离子是发光中心,离子的电子阻态中,未被填满壳层的电子处于不同轨道和自旋运动状态,形成一系列能级。
目前可用作激活离子的元素共有19种,可分为四类:(1)过渡族金属离子如Cr3+,Ni3+,Co3+(2)三价稀土金属离子如Nd3+,Pr3+,Sm3+(3)二阶稀土金属离子如Sn2+,Dy2+,Tm3+(4)锕系离子多为人工放射元素,不易制备●基质材料工作物质的基质材料应能为激活离子提供合适的配位场,并具有优良的机械热性能及高光学质量,常用的基质材料分为晶体和玻璃两大类2.2详述Nd3+:YAG晶体●表1:YAG的基本理化特性激光特性图1:Nd3+:YAG 的能级结构室温下Nd 3+:YAG 有三条荧光谱线,中心波长和对应的能级跃迁分支比为:~0.94um (4F3/2 4I 9/2)25%~1.06um (4F 3/2 4I 11/2)60%~1.35um (4F 3/2 4I 13/2)14%其中最强的是1.06um 的荧光谱线。
yag晶体 损伤阈值

yag晶体损伤阈值YAG晶体是一种非常重要的激光晶体材料,用于制作激光器和光学元件。
但是,在使用过程中可能会发生损伤,这会影响激光器性能和使用寿命。
因此,测量和理解YAG晶体的损伤阈值十分重要。
1. 什么是YAG晶体?YAG晶体是指氧化铝和钇的化合物氧化铝钇(Y3Al5O12),是一种常用的激光晶体材料。
YAG晶体有很好的光学特性,包括高折射率、高透明度、强极化,同时其热性能好,耐高温和辐射损伤。
2. 什么是损伤阈值?损伤阈值是指激光晶体在激光作用下,其表面或内部出现损伤所需的最低激光能量密度。
从物理意义上讲,它是由晶体内部的应力和温度分布决定的。
3. 测量YAG晶体损伤阈值的方法(a) 基于单脉冲方法的测量:在此方法中,使用单个激光脉冲对晶体进行照射,通过记录损伤的能量和脉宽,在一系列单脉冲照射下,得到按时间分布的表面吸收量,通过拟合曲线得到损伤阈值。
(b) 基于多脉冲方法的测量:在此方法中,使用一系列连续的激光脉冲对晶体进行照射,与上述单脉冲方法相似,通过记录损伤的能量和脉宽,在一系列多脉冲照射下,得到损伤阈值。
(c) 单位表面积法:在此方法中,使用连续激光对晶体进行照射,改变其能量密度,得到损伤阈值。
4. 影响损伤阈值的因素(a) 激光脉冲时间(b) 激光波长和功率密度(c) 晶体材料和制备工艺5. 如何提高YAG晶体的损伤阈值(a) 提高激光波长和脉冲时间,降低激光功率密度。
(b) 选择高质量的晶体材料,并优化其制备工艺。
(c) 在使用过程中,注意避免超过损伤阈值的激光照射,以避免损伤晶体。
6. 结论YAG晶体的损伤阈值是一个关键参数,对制造高质量的激光器和光学元件具有重要意义。
通过使用合适的测量方法,我们可以更好地理解晶体的损伤特性,并通过优化制备工艺和使用过程中的注意事项,提高晶体的损伤阈值,从而提高激光器和光学元件的性能和寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
ndyag晶体参数
介绍
Nd:YAG(锗酸铥钇)晶体是一种重要的激光材料,它具有广泛的应用领域,如激光器、光纤通信、医学和科学研究等。
在设计和优化Nd:YAG激光器时,我们需要了
解其参数及其对激光器性能的影响。
本文将全面、详细、完整地探讨Nd:YAG晶体
的参数及其在激光器领域的应用。
结构和性质
结构
Nd:YAG晶体是一种四方晶系晶体,其晶格结构类似于NaCl,由钇(Y)和锗酸根(AlO6)组成。
掺杂稀土离子铥(Tm)能够提供激发能级和荧光能级,它们在晶体中取代铝离子。
基本性质
•密度:Nd:YAG晶体的密度大约为4.5 g/cm^3。
•折射率:Nd:YAG晶体的折射率在激光器中起到至关重要的作用,通常为
1.82。
•热导率:Nd:YAG晶体具有较高的热导率,大约为0.14 W/(cm·K)。
•热膨胀系数:Nd:YAG晶体的热膨胀系数非常小,大约为6.86×10^-6 K^-1。
参数及其影响
掺杂浓度
Nd:YAG晶体的掺杂浓度决定了晶体的激光性能。
较高的掺杂浓度可以提高激光器
的增益,但也会增加自吸收衰减。
通常,掺杂浓度在0.5-1.2%之间。
激光截面
激光截面是指Nd:YAG晶体中激光发射(荧光)的横截面积。
它受到晶体的大小和
形状的影响。
较大的激光截面可以提供更高的激光输出功率。
吸收截面
吸收截面是指Nd:YAG晶体中吸收外部注入光的横截面积。
较大的吸收截面可以提
供更高的激光器效率。
自吸收衰减
自吸收衰减是指Nd:YAG晶体中由于高掺杂浓度引起的激光吸收。
较高的掺杂浓度
会导致自吸收衰减增加,从而降低激光器的效率和输出功率。
热效应
Nd:YAG晶体具有较高的热导率,但仍然会受到热效应的影响。
高功率激光通过晶
体时会产生热量,导致晶体温度升高,进而引起折射率的变化。
这种热效应会影响激光束的质量和输出稳定性。
应用
激光器
Nd:YAG晶体是最常用的固体激光材料之一。
由于其优异的光学性质和较长的寿命,它在激光器领域有着广泛的应用。
Nd:YAG激光器可用于材料加工、制造业、军事
和科学研究等领域。
光纤通信
Nd:YAG晶体可用作光纤通信中的光纤放大器。
通过控制掺杂浓度和晶体尺寸,可
以实现高增益、低噪声和高稳定性的光纤放大器,用于信号放大和传输。
医学
由于其激光波长在近红外范围,Nd:YAG激光器在医学领域得到广泛应用,如眼科手术、皮肤治疗和牙科手术等。
它具有较好的组织穿透性和较小的组织吸收,可以精确控制激光能量和深度,以实现高效、低创伤的治疗效果。
科学研究
Nd:YAG晶体具有宽广的谱段范围和较高的光学质量,使其成为科学研究领域中的理想选择。
它可用于光学实验、光谱分析和激光测量等应用。
结论
Nd:YAG晶体作为重要的激光材料,其参数对激光器性能有重要影响。
了解和掌握Nd:YAG晶体的结构、性质和参数,对于设计和优化激光器具有重要意义。
随着科学技术的不断发展,Nd:YAG晶体在各个领域的应用将不断扩展,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。