什么是天博综合app官网登录晶体？

常用天博综合app官网登录

当前使用中有很多天博综合app官网登录晶体，以及其他几年来一直在流行的其他天博综合app官网登录晶体。但是，有一些主导市场，并为大部分固态天博综合app官网登录应用提供服务。

Theyttrium铝石榴石（yag）family包括一些最广泛使用的工业和医疗天博综合app官网登录晶体（尤其是ND：YAG）。 YAG支持多种掺杂剂，例如北约（ND），Ytterbium（Yb），Erbium（ER），Thulium（TM）和Chromium（CR）。

这些掺杂剂具有特定特性，包括高效率。 YAG还提供出色的导热率，机械耐用性和宽敞的透明度范围。另外，与被动Q开关一起使用时，YAG可以产生高峰值脉冲。这些特性共同使YAG成为许多医学，工业和科学应用的理想天博综合app官网登录材料。

钒酸盐家庭，尤其是nd：yvo₄，其高增益和出色的泵光吸收特性而脱颖而出，使其高效，尤其是在二极管泵送的天博综合app官网登录系统中。该效率还确保，即使在较低的功率水平下，天博综合app官网登录也可以产生能够精确和清洁的高质量束。高吸收可实现较短的晶体长度和更紧凑的天博综合app官网登录设计。

但是，与其他天博综合app官网登录增益晶体（如Yag家族中）相比，透明质晶体具有较低的导热率。这可能会限制其在高功率应用中的性能，这是由于对镜片和双折射等热效应的敏感性增加。这种特征需要仔细的热管理才能保持最佳的天博综合app官网登录性能。

结果，钒酸盐家族仍然是需要远光质量和效率紧凑型外形效率的应用的流行选择。但是，它们可能不是热管理变得更加关键的高功率或高能应用的首选。

蓝宝石，特别是蓝宝石，在天博综合app官网登录技术方面突出了其广泛的可调性，跨越约650 nm至1100 nm。这种广泛的增益带宽也使Ti：蓝宝石天博综合app官网登录器能够产生极短的脉冲，直至飞秒范围。由于这些特征，Ti：蓝宝石是最苛刻，高性能，超快天博综合app官网登录器和放大器（例如连贯的）的首选VITARA和astrella。

尽管有这些优势，但蓝宝石天博综合app官网登录器仍有一些局限性。特别是，他们需要高功率泵源，例如固态绿色天博综合app官网登录器，以进行有效的操作。此要求可以增加天博综合app官网登录系统的成本和复杂性。

玻璃具有无序的无定形原子排列。相比之下，晶体具有高度有序的重复原子结构，可在整个材料中延伸。结果，玻璃，尤其是当用ND，ER或YB等稀土元素掺杂时，玻璃提供了一套独特的特性作为天博综合app官网登录增益介质。

玻璃宿主的关键优势之一是它们的宽发射光谱，它支持广泛的可调性和超短发光脉冲的产生。该特征对于需要灵活的波长输出或短脉冲持续时间（例如在医疗设备，电信和基础研究）的应用特别有益。此外，玻璃材料可以大小和各种形状生产，从而在天博综合app官网登录综合app官网登录设计中提供多功能性。例如，非常大的ND：玻璃板用于高能天博综合app官网登录综合app官网登录系统，例如天博综合app官网登录综合app官网登录融合实验的天博综合app官网登录综合app官网登录系统。

但是，与YAG等晶体材料相比，玻璃宿主具有较低的导热率。由于对热效应的敏感性增加，这可能会限制其功率缩放能力。这种较低的热性能需要仔细管理高功率应用中的热量产生和去除。此外，与晶体宿主相比，玻璃单位长度的增长较低，通常需要更长的增益培养基，这可能会增加天博综合app官网登录系统的复杂性和大小。

天博综合app官网登录剂选择

稀土和过渡金属离子是天博综合app官网登录增益培养基中最常用的掺杂剂，因为它们的独特电子结构为天博综合app官网登录操作提供了几种有利的光学特性。 

稀土天博综合app官网登录具有明确，尖锐的能量水平，因为它们的价电子4F 原子轨道，被外部屏蔽5S 和5p 电子。这种屏蔽可最大程度地减少与宿主晶格的相互作用，从而最大程度地扩大了能量水平，并可以精确控制天博综合app官网登录发射波长。这也转化为较少的非辐射衰减过程，从而导致较高的量子效率（将吸收的泵能量转化为天博综合app官网登录光）。这些离子的电子跃迁受宿主材料或温度变化的影响较小，在各种条件下，基于这些掺杂剂稳定和可靠的天博综合app官网登录器。

相反，过渡金属天博综合app官网登录在中具有其价电子3DOrbital，其外部的屏蔽率较小4S电子壳。这意味着他们的能级受宿主材料的影响更大，从而导致更广泛的吸收和发射带。这些更广泛的频段可能是有利的，因为它们使过渡金属离子与各种天博综合app官网登录抽水方案兼容，从而使天博综合app官网登录设计具有更大的多功能性。它们还可以提供更广泛的增益带宽，从而可以在更大的波长范围内进行可调天博综合app官网登录操作。

稀土离子，尤其是ER和TM，倾向于通过中红外区域发射。过渡金属离子可以在可见的近红外光谱中提供天博综合app官网登录操作。 Ti以其在可见到近红外范围的特殊宽可调性而闻名。

稀土离子YB在其他所有原因中脱颖而出，这就是为什么在中有这么多流行的天博综合app官网登录晶体yb天博综合app官网登录家庭。对于一个，YB天博综合app官网登录具有相对简单的能级结构。具体而言，Yb³⁺天博综合app官网登录在中只有一个电子4F壳。这导致有效的吸收和排放过程。这种简单性允许高功率效率，而损失最小。

此外，掺杂YB的材料具有广泛的吸收带宽，可在选择泵源的选择方面具有更大的灵活性，并使超短脉冲的产生能够产生。例如，掺杂YB的晶体可以在980 nm左右的波长下有效地泵送，易于使用且廉价的二极管天博综合app官网登录器。这进一步提高了他们的效率并降低了运营成本。

生长天博综合app官网登录增益晶体

天博综合app官网登录增益晶体的产生涉及复杂的生长和掺杂技术，以确保宿主晶体中掺杂离子的精确分布并实现所需的光学和物理性质。尽管所有天博综合app官网登录收益晶体制造商都使用从根本上相似的生产方法，但其专有知识，质量控制程序，过程控制仪器和计量工具中存在显着差异。这些最终导致制造商之间的质量有重大差异，这强调了并非所有天博综合app官网登录晶体都相等的事实。

一种常见的天博综合app官网登录生长方法是Czochralski过程。这涉及在坩埚中与掺杂剂一起熔化宿主材料，然后从熔体中慢慢拉出种子天博综合app官网登录，从而使新的天博综合app官网登录在其上生长。此方法可以仔细控制天博综合app官网登录的组成和结构。 nd：yag和er：yag是经常使用Czochralski方法产生的两个天博综合app官网登录。

Bridgman-StockBarger方法是另一种广泛使用的天博综合app官网登录生长技术。它对于生产具有最小缺陷的单晶材料特别有效。造成这种情况的一个关键原因是，Bridgman-StockBarger技术在天博综合app官网登录生长过程中最大程度地降低了热梯度（熔融区和凝固前线之间的温度差）。

Bridgman-StockBarger过程开始于将原天博综合app官网登录（主机天博综合app官网登录和掺杂剂）放入密封的坩埚中。然后将这种坩埚缓慢地通过炉子慢慢降低，该炉子具有经过精心控制的温度梯度 - 通常是顶部的热区域，底部是一个较冷的区域。

当坩埚从较热的区域移动到较冷的区域时，内部的材料开始在炉的上部（较热）区域融化。随着它进一步将其降低到冷却区域，熔融材料开始从底部或放在熔体底部的种子天博综合app官网登录综合app官网登录综合app官网登录周围固化。当天博综合app官网登录综合app官网登录综合app官网登录从冷却器端从冷却器末端向上生长时，这种定向固化有助于形成单个天博综合app官网登录综合app官网登录综合app官网登录。 Bridgman-Stockbarger技术通常用于生长具有高熔点的天博综合app官网登录综合app官网登录综合app官网登录材料，当天博综合app官网登录综合app官网登录综合app官网登录生长需要特定方向或对于在Czochralski工艺中难以实现的较大boules时。

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