Nd:Ce:YAG Laser Crystals -掺钕和铈钇铝石榴石激光晶体

掺钕/铈钇铝石榴石晶体（Nd:Ce:YAG）是由Nd:YAG晶体中掺杂Ce离子形成双掺的晶体，利用Ce离子能对紫外光谱区光子能量产生很好的吸收，并且能将能量高效地传递给Nd³⁺离子，从而增加了光谱的利用率，因此在Nd:Ce:YAG晶体中几乎没有热畸变。在相同的泵浦条件下，其激光输出能量比Nd:YAG晶体高，并且能够保持较好的光斑质量。Nd:Ce:YAG晶体激光性质与Nd:YAG晶体接近，具有同样良好的发射波长（1064 nm）、损伤阈值及热导率。

详细描述

Nd:Ce:YAG激光晶体，即双掺钕和铈的钇铝石榴石（Nd,Ce:Y3Al5O12）激光晶体，是一种结合了Nd3+和Ce3+离子优异特性的固体激光材料。YAG（钇铝石榴石）基质以其优良的光学性能和机械性能而闻名，而Nd3+和Ce3+离子的掺入则赋予了这种晶体独特的激光发射能力。

Nd3+离子是众所周知的激光活性离子，广泛用于各种固体激光器中，特别是在1.06μm波长附近具有高效的激光输出。而Ce3+离子则主要作为敏化剂使用，通过能量传递过程增强Nd3+离子的激光发射效率。在Nd:Ce:YAG晶体中，Ce3+离子吸收泵浦光能量后，通过非辐射跃迁将能量传递给附近的Nd3+离子，从而提高了Nd3+离子的激发态布居数和激光输出效率。

这种双掺晶体的生长过程相对复杂，需要精确控制掺杂浓度和生长条件以确保高质量的晶体。通过提拉法（Czochralski method）等先进生长技术，可以制备出大尺寸、高质量的Nd:Ce:YAG激光晶体。

优点

高效能：Ce3+离子的敏化作用显著提高了Nd3+离子的激光发射效率，使得Nd:Ce:YAG激光器能够在较低的泵浦功率下实现高效的激光输出。

低阈值：由于Ce3+离子的能量传递作用，Nd:Ce:YAG激光器的激光振荡阈值相对较低，有利于实现稳定的激光输出。

优良的光学性能：YAG基质具有高透光性、低散射损耗和良好的热导性能，确保了Nd:Ce:YAG晶体优异的光学质量。

机械性能稳定：YAG基质的高硬度和良好的机械强度使得Nd:Ce:YAG晶体能够承受较大的机械应力和热应力，保持长期稳定的性能。

应用领域

激光加工：Nd:Ce:YAG激光器在金属切割、焊接、打孔等激光加工领域具有广泛应用。其高效的激光输出和稳定的性能使得加工过程更加精确和高效。

激光医疗：Nd:Ce:YAG激光器在医疗领域也有重要应用，如激光手术、皮肤美容等。其低阈值和高效率使得激光器在医疗过程中更加安全和可靠。

科研实验：由于其优良的光学性能和可调的激光参数，Nd:Ce:YAG激光器也常用于科研实验中，如光谱分析、非线性光学研究等。

基本参数：

掺杂浓度	Nd:0.1～1.4at%, Ce:0.05～0.1at%
晶向	<111>±5°
透射波前畸变	≤0.1λ/inch
消光比	≥25dB
产品尺寸	直径≤50mm, 长度≤150 mm可按客户要求订制板条、圆片。
尺寸公差	直径:+0.00/-0.05mm, 长度:±0.5mm
柱面加工	精磨、抛光、螺纹
端面平行度	≤ 10″
端面与棒轴垂直度	≤ 5′
端面平面度	λ/10 @632.8nm
表面质量	10-5 (MIL-O-13830A)
倒边	0.15±0.05mm
镀膜	S1/S2：R@1064nm≤0.2%
	S1：R@1064nm≤0.2%，S2：R@1064＝20±3%
	S1：R@1064nm≤0.2%，S2：R@1064nm≥99.8%
	其他膜系可定制
膜层抗激光损伤阈值	≥500MW/cm2
激光波长	1064nm
二极管泵浦吸收波长	808nm
折射率	1.8197@1064nm
特殊	表面金属化；
	端面楔角、凹面/凸面等