Nd:YAP的化学式为 Nd3+: YAlO3,结构畸变钙钛矿,属于斜六方晶系,空间群为Pbnm,a,b,c轴相互垂直,属于负单轴晶体。并且是各向异性的。在众多掺钕激光晶体中,Nd:YAP晶体不仅具有高导热性,而且在4F3/2–4 I13/2跃迁处具有较大的激发发射截面。它们是目前已知的最有效的激光晶体之一,以1300nm的高功率工作,该晶体主要由LD泵浦。1300nm激光器广泛用于医学,光纤通信和军事领域。此外,水分子在此激光波段具有良好的吸收能力。这使其具有很好的止血能力,并广泛用于止血、神经外科手术、病理组织切除和除皱等激光治疗。另外,Nd:YAP晶体具有自然的双折射特性,对于克服激光的热去极化和非线性频率转换非常有益。
参数
材料 Nd: YAP 取向 <5° 平行性 ≤10″ 垂直性 ≤5′ 表面质量 10-5 (MIL-O-13830A) 波前失真 λ/8 @ 633nm 表面平整度 ≤ λ/10 @632.8nm 通光孔径 >95 % 长度公差 +0.5/-0mm 厚度/直径公差 ±0.05 mm 损坏阈值 ≥500MW/cm2 晶体结构 斜方晶– Pbnm 晶格常数 a=5,176, b=5,307, c=7,355 密度 5,35 g/cm3 熔点 1870°C 导热系数 0,11 W/(cm K) 热光学系数(dn / dT) na:9.7×10-6 K-1 nc:14.5×10-6 K-1 热膨胀/(10-6•K-1 @ 25°C) 9.5 (a 轴), 4.3(b轴), 10.8(c轴) 硬度(莫氏) 8.5 剪切模量/ Gpa 2.2×1012 dyn/cm2 比热 400 J/(kg K) 线性色散δn/δT[10-6K-1] 9.7 (na)
吸收和发射光谱激光跃迁 4F3/2→4I9/2 930 nm 4F3/2→4I11/2 1079 nm 4F3/2→4I13/2 1340 nm 4F3/2→4I13/2 1432 nm 激光波长 930nm 1079nm 1340nm 荧光寿命 170ms 折射率@ 1064 nm na=1,929, nb=1,943, nc=1,952 波长 (nm) 发射截面10-19cm2 a-cut b-cut c-cut 1079 2.05 1.76 1.38 1340 1.13 0.97 0.78 1432 0.34
特点
高导热率
受激发射截面大
高激光增益
低激光阈值
各向异性