两微米Tm3+激光器在科学、国防和医疗领域有着广泛的应用。铥很容易被替代成许多适用于高平均功率激光系统的晶体主体,其吸收带约为0.8μm,允许用商用高功率激光二极管进行激发。掺铥氟化钇锂晶体具有较低的非线性折射率和热光常数,非常适合在科研、生产、教育等光电领域的应用。该晶体是具有负折射率温度系数的负单轴晶体,它可以抵消一些热畸变,从而具有高光束质量的输出。泵浦波长为792nm,波长1900nm的线偏振激光器沿轴方向输出。从c轴输出的光是非线性偏振的。通过选择合适的晶体尺寸和掺杂浓度,可以获得高功率激光输出。
参数
浓度公差(atm%) 2-4 at.% 晶格常数 4~5 取向 a-切口,其他方向也可用 平行性 <10” 垂直性 <5” 表面质量 10-5 刮痕 & 凹陷 波前失真 λ/8 @ 633nm 表面平整度 λ/10 @ 633nm 通光孔径 95% 长度公差 ±0.1 mm 面尺寸公差 +0/-0,1 mm 防护倒角 <0,1 mm 在45˚ 损伤阈值 over 15J/cm2 TEM00, 10ns, 10Hz 晶体结构 四方晶系 晶格常数 a=5.16Å; c=10.85Å 密度 3.99 g/cm³ 熔点 819℃ 导热系数 6 Wm-1K-1 热光学系数(dn / dT) π = 4.3 x 10-6 x °K-1; σ = 2.0 x 10-6 x °K-1 热膨胀率/(10-6·K-1 @ 25°C) 10.1×10-6 (//c) K-1, 14.3×10-6((//a) K-1 硬度(莫氏) 5 剪切模量/ Gpa 85 比热 0.79 J/gK 泊松比 0.3 激光跃迁 3F4→3H6 激光波长 π:1880 nm; σ:1908 nm 峰吸收截面 0.55×10-20 cm2 峰值波长处的吸收带宽 16 nm 吸收峰波长 792 nm 3F4 铥能级的寿命 16 ms 量子效率 2 非线性指标n2 0.6 x 10-13 光学质量 < 0.3 x 10-5 折射率@ 1064 nm no=1.448, ne=1.470 激光引起的损伤阈值 >10 J/cm2@1900 nm, 10 ns 涂层 在两边R<0,5% @792 nm + R<0,15% @1800-1960 nm; 还可提供定制涂层
特点
非线性折射率低
热光常数低
极化损耗低
上能级荧光寿命长
上转换效应小
敏化离子无吸收损失
应用
医学诊断与治疗
激光雷达
激光测距
电光对策
激光遥感
激光成像
光信号处理
材料加工