激光产生的介质----激光晶体

     激光晶体的主要应用领域是固体激光器，作为产生受激辐射跃迁的工作物质，激光晶体中的掺杂离子能级结构决定了激光器的波长，基质的晶格结构及其宏观物理、化学性能决定了激光器的输出性能。可以说，激光晶体在很大程度上影响着固体激光器的发展。

　　YAG，是钇铝石榴石的简称，化学式为Y3Al5O12，是由Y2O3和Al2O3反应生成的一种复合氧化物，属立方晶系，具有石榴石结构。石榴石的晶胞可看作是十二面体、八面体和四面体的链接网。

　　　　Nd：YAG晶体（激光晶体）

　　化学分子式：Y3-3XNd3xAl5O12 (x为Nd的掺杂浓度)

　　中文化学名：掺钕钇铝石榴石

　　主要性能指标：

　　晶向               <111>±5°、<100>±5°

　　晶体结构            立方晶系

　　激光发射波长        1064nm

　　Nd离子浓度          0.1～2.0at%

　　折射率              1.8169（λ=1064 nm）

　　熔点                1970℃

　　密度                4.55 g/cm3

　　莫氏硬度            8-8.5

　　热导率（20℃）      0.129Wcm-1K-1

　　热膨胀系数：        8.2X10-6K-1<100>

       对于闪光灯泵浦的激光器而言，泵浦灯的发射光谱实际是一个宽带连续浦，只有少数的光谱峰和Nd离子吸收峰相匹配，所以一般的灯泵浦只利用了很少部分的光谱能量，效率较低。在Nd：YAG晶体的基础上添加Ce离子形成Ce：Nd：YAG是利用Ce离子能对紫外光谱区光子能量产生很好的吸收，并且将能量以无辐射跃迁的方式传递给Nd离子，从而增加了光谱的利用率，因此激光棒效率高、阈值低、重复频率特性好。另外，它将对Nd：YAG而言有害的紫外辐射（长时间的紫外辐射，会在Nd：YAG晶体内形成色心，从而降低晶体的激光性能）进行了有效的利用，因此抗紫外辐射、甚至可不用特殊的滤紫外石英套管。Ce：Nd：YAG因掺Ce以后晶体呈黄色，所以又叫黄棒。