第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)
光學(xué)晶體是用作光學(xué)介質(zhì)材料的晶體材料。主要用于制作紫外和紅外區(qū)域窗口、透鏡和棱鏡。按晶體結(jié)構(gòu)分為單晶和多晶。由于單晶材料具有高的晶體完整性和光透過率，以及低的插入損耗，因此常用的光學(xué)晶體以單晶為主。
光學(xué)多晶材料主要是熱壓光學(xué)多晶，即采用熱壓燒結(jié)工藝獲得的多晶材料。主要有氧化物熱壓多晶、氟化物熱壓多晶、半導(dǎo)體熱壓多晶。熱壓光學(xué)多晶除具有優(yōu)良的透光性外，還具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕和耐沖擊等優(yōu)良力學(xué)、物理性能，可作各種特殊需要的光學(xué)元件和窗口材料。
1、Nd：YAG晶體：
Nd：YAG晶體是目前綜合性能最為優(yōu)異的激光晶體。激光波長1064nm，廣泛用于軍事、工業(yè)和醫(yī)療等 行業(yè) 。能提供F1-20(D)´10-140（L）mm的激光棒和各種板條元件，Nd濃度為0.6～1.1at.％。
2、Ce：Nd：YAG晶體
對于閃光燈泵浦的激光器而言，泵浦燈的發(fā)射光譜實(shí)際是一個寬帶連續(xù)浦，只有少數(shù)的光譜峰和Nd離子吸收峰相匹配，所以一般的燈泵浦只利用了很少部分的光譜能量，效率較低。在Nd：YAG晶體的基礎(chǔ)上添加Ce離子形成Ce：Nd：YAG是利用Ce離子能對紫外光譜區(qū)光子能量產(chǎn)生很好的吸收，并且將能量以無輻射躍遷的方式傳遞給Nd離子，從而增加了光譜的利用率，因此激光棒效率高、閾值低、重復(fù)頻率特性好。另外，它將對Nd：YAG而言有害的紫外輻射（長時間的紫外輻射，會在Nd：YAG晶體內(nèi)形成色心，從而降低晶體的激光性能）進(jìn)行了有效的利用，因此抗紫外輻射、甚至可不用特殊的濾紫外石英套管。Ce：Nd：YAG因摻Ce以后晶體呈黃色，所以又叫黃棒。能提供F1-20(D)´10-140（L）mm的激光棒和各種板條元件，Nd濃度為0.6～1.1at.％，Ce濃度為0.03～0.4at.％。
3、Yb：YAG晶體
Yb:YAG是三價鐿離子(Yb3＋)摻入釔鋁石榴石（YAG）基質(zhì)中形成的一種產(chǎn)生1.03um近紅外激光的激光晶體，其與Nd:YAG屬于同一種基質(zhì)，但由于摻雜不同而導(dǎo)致生長工藝有所不同。摻鐿YAG由于量子效率高（91％），晶體光譜簡單，無激發(fā)態(tài)吸收和上轉(zhuǎn)換，且無熒光濃度猝滅，摻雜濃度高(可達(dá)30at.%以上)，有較長的熒光壽命（0.91ms），吸收帶帶寬(18nm)比Nd:YAG的(＜4nm）寬得多，能與二極管的泵浦波長有效耦合。在相同的輸入功率下，Yb:YAG泵浦生熱僅為Nd:YAG的1/4。而且YAG基質(zhì)的物化特性綜合性能最為優(yōu)良，所以Yb:YAG已成為最引人注目的固體激光介質(zhì)之一，LD泵浦的高功率Yb:YAG固體激光器成為新的 研究 熱點(diǎn)，并將其視為發(fā)展高效、高功率固體激光器的一個主要方向。
第二節(jié) 行業(yè) 發(fā)展歷程
六十年代激光器的出現(xiàn)，開創(chuàng)了光學(xué)領(lǐng)域的嶄新局面，促進(jìn)了光電技術(shù)的進(jìn)程和發(fā)展。激光技術(shù)是光電子技術(shù)的核心組成部分，而激光晶體是激光器的工作物質(zhì)。自1960年第一臺紅寶石激光器問世以后，人們對激光工作物質(zhì)進(jìn)行了廣泛深入的
研究
與探索。固體激光晶體經(jīng)歷了六十年代的起步，七十年代的探索，八十年代的發(fā)展過程，固體激光晶體己從最初幾種基質(zhì)晶體發(fā)展到常見的數(shù)十種。作為固體激光器的主體，激光晶體發(fā)展成固體激光技術(shù)的重要支柱。正是由于激光晶體具有如此的重要性，才使其成為具有廣闊發(fā)展前景的固體激光材料。根據(jù)國外有關(guān)資料，世界激光器具有持續(xù)穩(wěn)定增長的市場前景。多年來各國政府在撥款方面逐漸減少，迫使各企業(yè)努力開發(fā)民用產(chǎn)品，采用新技術(shù)和降低成本的措施，并結(jié)合用戶市場的需求開發(fā)新產(chǎn)品，尤其自1996豐以來，激光器市場，包括材料加工、醫(yī)療、通訊等迅速擴(kuò)大，銷售持續(xù)穩(wěn)定的增長。