铽镓石榴石(Tb3Ga5O12,TGG)是用于可见光和近红外光谱(400-470nm和500-1500nm)的一类重要的磁光材料。TGG晶体具有大的Verdet常数(1064nm处为35RadT−1m−1)、高的热导率(7.4Wm−1K−1)、低的光学损耗(<0.1%/cm)和高的激光损伤阈值(>1GW/cm2)。因此,它是一种具有吸引力的法拉第旋转晶体,适用于制作磁光隔离器、磁光开关、磁光调制器等,广泛应用于YAG、掺钛蓝宝石等多级放大、环形、种子注入激光器中。
大维尔德常数(35 Rad T-1m-1)。 低光损(<0.1%/ cm) 高导热率(4W m-1K-1)。 高激光损伤阈值(> 1GW/cm2)。 TGG的Verdet常数是掺glass玻璃的两倍。 导热率比典型玻璃高一个数量级。 TGG的光学损耗低于掺Tb的玻璃。参数
化学式 Tb3Ga5O12 晶格参数 a=12.355Å 生长方式 Czocralski 密度 7.13g/cm3 莫氏硬度 8 熔点 1725 ℃ 折光率 1.954 at 1064nm 晶体结构: [111] 消光比(2/3以上的透明光圈): 30 dB Verdet常数(632 nm): -134 RadT-1m-1 Verdet常数(1064 nm): -40 RadT-1m-1 导热系数: 7.4 W cm-1 K-1 折光率: 1.95 非线性指标,n2: 8 品质因数,V / a: 27 品质因数,V / n2: 5
应用
磁光波导
基于TGG晶体的15mev C3+离子辐照Famagneto光波导。离子辐照过程导致TGG波导的光学各向异性,阻碍了波导中的磁光旋转。为了消除辐照引起的光学各向异性,我们在不同条件下对辐照后的TGG波导进行了退火处理。在400℃退火1小时后,在0.24T磁场下,在632.8nm波长的波导中观察到每厘米14°的磁光旋转,这与在相同磁场下在TGG晶体中观察到的情况相当。
基于TGG晶体的离子辐照磁光波导