Diffusion Bonding Laser Crystals -键合激光晶体

键合激光晶体能减小激光工作中工作介质的热效应,有效降低固体激光器、尤其是高功率固体激光器的热管 理要求,因而得到越来越广泛地应用。

主要优点:减少激光棒热透镜效应,改善光束质量,使激光器件系统结构更紧凑,小型化、集成化。

应用领域:可用于微细加工、打孔、切割,可用于制造高功率激光干扰器,对敌方光电设备进行干扰和破坏,可用于制造激光手术刀、激光治疗仪等设备,其高精度和低损伤特性有助于提高手术效果和患者舒适度。

键合晶体是将激光晶体与纯的或其他离子掺杂的同质基底材料光胶后在高温条件下进行分子扩散实现稳固结合的一种产品,能有效的降低高功率泵浦条件下激光晶体的热透镜效应。精葳光学可提供:Nd:YAG-YAG, Yb:YAG-YAG, Tm:YAG-YAG, Er:YAG-YAG,Nd:YAG-Cr4+:YAG, Nd:YAG-Cr4+:YAG-YAG 等键合晶体。

详细描述

键合激光晶体是一种通过键合技术将一块激光晶体和一块或两块纯的非掺杂同质基底材料稳固结合而成的复合晶体。这种技术能够有效解决单一激光晶体在应用中遇到的一些问题,特别是在高功率固体激光器中表现出显著的优势。

键合激光晶体的制备过程通常涉及精密的晶体加工和键合技术,以确保不同材料之间的稳固结合。通过优化键合工艺,可以实现晶体间的高效热传导和应力分布,从而提高激光器的整体性能。

优点

热管理优势:键合激光晶体能够减小激光工作中工作介质的热效应,有效降低固体激光器、尤其是高功率固体激光器的热管理要求。这有助于延长激光器的使用寿命,并提高输出光束的稳定性。

提高光学性能:键合技术可以消弱由端面变形引起的热透镜效应,避免端面膜层因高温和热应力而遭到破坏,从而提高晶体端面膜层的抗损伤阈值。同时,键合激光晶体还能提高光-光转换效率,改善激光的输出光束质量。

增强结构强度:与传统单一晶体相比,键合激光晶体的键合强度更高,能够承受更大的机械应力和热应力,从而提高激光器的可靠性和稳定性。

缩小体积:通过键合技术,可以将多个功能部件集成在一个晶体中,从而缩小激光器的整体体积,便于携带和安装。

应用领域

键合激光晶体在多个领域具有广泛的应用前景,主要包括:

激光精密加工:键合激光晶体的高光束质量和稳定性使其成为激光精密加工领域的理想选择,可用于微细加工、打孔、切割等工艺。

激光武器:在激光武器系统中,键合激光晶体的高功率输出和优异的热管理性能对于提高武器的打击效果和可靠性至关重要。

光电对抗:在光电对抗领域,键合激光晶体可用于制造高功率激光干扰器,对敌方光电设备进行干扰和破坏。

环境监测:键合激光晶体还可用于环境监测领域,如空气污染监测、气体检测等,其高灵敏度和稳定性有助于提高监测数据的准确性。

激光医疗:在激光医疗领域,键合激光晶体可用于制造激光手术刀、激光治疗仪等设备,其高精度和低损伤特性有助于提高手术效果和患者舒适度。

基本参数:

键合材料 掺杂浓度 Aperture (mm)
YAG+Nd :YAG Nd:0.6~1.2% 2×2~20×20
YAG+Cr4+ :YAG 0.6~7 2×2~20×20
Nd :YAG + Cr4+:YAG Nd:0.6~1.2% / 0.6~7 2×2~20×20
YAG+Nd :YAG+YAG Nd:0.6~1.2% 2×2~20×20
YAG+Nd:YAG+Cr4+:YAG Nd:0.6~1.2% / 0.6~7 2×2~20×20
YAG+Nd:YAG+Cr4+:YAG+YAG Nd:0.6~1.2% / 0.6~7 2×2~20×20
Cr:YAG+Nd:Ce:YAG 0.6-7/Nd:0.9~1.3% Ce:Nd=1:10 2×2~10×10
YAG+Cr4+:YAG+Nd:Ce:YAG+YAG 0.6~7/Nd:0.9~1.3%, Ce:Nd=1:10 2×2~10×10
YAG+Cr4+:YAG+Nd:Ce:YAG+YAG Nd:0.1~3% 2×2~10×10
YVO4+Nd:YVO4+YVO4 Nd:0.1~3% Dia2~10