光电工程师社区

标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！ [打印本页]

作者: zgzxb 时间: 2003-3-15 18:31
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
固体激光介质是激光器中的核心部分，而掺杂浓度则是影响激光器输出光束特性和功率的主要因素。对激光晶体的掺杂浓度不知大家有何高见。

作者: seawind 时间: 2003-3-16 00:35
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
“掺杂浓度则是影响激光器输出光束特性和功率的主要因素”
对这个观点我不赞同，是有影响的，但不是主要因素。对于具体的器件而言，掺杂浓度的优化是不同的。同样的掺杂浓度，不同的晶体，激光输出的效果也可能差别很大的。

作者: zgzxb 时间: 2003-3-16 03:35
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
对于常用的 Nd：YAG和 Nd：YVO4你觉得怎样的掺杂浓度最好呢？？

作者: cornet 时间: 2003-3-21 05:22
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
只要散热好，晶体生长不开裂，掺杂多多益善。

作者: tzhhui 时间: 2003-3-23 23:51
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
掺杂浓度不同，工作物质的运转特性不同。掺杂浓度高，吸收效率高，反转粒子数高，激光器的效率高；但浓度过高，激光器的转换效率会不升反降，甚至出现浓度猝灭的现象，总之，工作物质中对应不同的基质材料有某一最佳的掺杂浓度。浓度多少可以通过实验得到；

作者: Regis 时间: 2003-3-24 23:50
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
比例的多少是个问题，但散热也是个大问题！

作者: 楚韵风 时间: 2003-3-27 06:07
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
应该说掺杂浓度是影响激光器输出光束特性和功率的主要因素之一，
tzhhui说的比较有道理，我们在做中，高工率激光器的过程中，
有着非常深刻的体会。
但是在实际过程中，要找到最佳的掺杂浓度实在不容易。

作者: zgzxb 时间: 2003-3-27 06:59
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
目前在选择Nd：YAG工作介质时，厂家一般会给我们两个参数：
1。消光比
2。平行度
关于掺杂浓度，一般掺杂越小的话均匀性可能要好一些。对工程上应用，我个人认为关键还是工作介质的质量要好。热效应要小。

作者: 楚韵风 时间: 2003-3-27 07:25
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
掺杂浓度怎么可能越小越好！？在应用中，三要素的质量都必须好啊！

作者: zgzxb 时间: 2003-3-27 07:39
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
我的意思是根据目前棒的制作过程中低浓度的掺杂要比高浓度掺杂的棒质量要好一些。在市场上掺杂浓度0。6％～1。2％左右。尤其对于高功率的固体激光器，为减少热效应对激光谐振腔和光束质量的影响，我们不惜以减小掺杂为代价。

作者: 任飞雪 时间: 2003-3-27 16:48
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
在侧泵时,工作物质的掺杂浓度越低,吸收系数就越小,泵浦的均匀性就越好,但总的吸收效率会下降.

作者: 任飞雪 时间: 2003-3-27 16:55
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！

下面引用由tzhhui在 2003/03/23 03:51pm 发表的内容：
掺杂浓度不同，工作物质的运转特性不同。掺杂浓度高，吸收效 ...

请问你说工作物质中对应不同的基质材料有某一最佳的掺杂浓度。浓度多少可以通过实验得到； ,这一最佳掺杂浓度是从实验上得到的?理论上又该怎么计算?

作者: thales 时间: 2003-4-2 10:11
标题: 固体激光介质Nd：YAG最佳掺杂浓度的讨论！
个人认为如果要好的光束质量那就用低掺杂的，如果要高功率和窄脉宽的还是提高腔的增益，用高点的好，，，，但大功率的好象高也高的不太多。有时我们在做压脉宽实验时，实在没办法了，就换成高增益的棒，效果还可以。

作者: bjltwf 时间: 2004-9-10 06:03
连续------低掺杂,脉冲----高掺杂

作者: redbaby 时间: 2004-9-10 20:59
掺杂浓度与有效吸收截面和上能级寿命有关，在掺杂为2at%附近两者的乘机最大，这对于低功率的。对于高功率为了减少热透镜及热致双折射，掺杂有是另一回事。

作者: free 时间: 2004-9-10 21:41

连续激光器因为要考虑到热效应的影响，所以浓度一般在０.8\0.9的样子，而连续的这方面因素影响要小些,则考虑使用更高浓度的激光棒.

而且浓度高了，会出现浓度梯度等均匀性和浓度猝灭等问题,所以说浓度选择并不是越高越好.

作者: dsq1980 时间: 2004-9-13 05:18

连续------低掺杂,脉冲----高掺杂

同意这个观点

作者: Ryan-Gao 时间: 2004-9-13 10:18

Good discussions.

It is not a simple question, because the optimum dopig level depends on the output power level, mode quality (multimode, low order mode or TEM00 mode), pumping and cooling geometry, laser crystal size, and the crystal material.

Most of the opinion above are valid, you can take them into account when you design a laser, but you need to figure out the optimum doping for your laser by carrying out some experiments. I think you only need to try maximum three diferent doping to find the best one.

You should always remember that the laser theory is simple, but there are endless engineering work to make a good laser.

Good luck!

作者: qggq222 时间: 2004-9-13 16:37

灯泵和二极管泵的还有很大区别。

作者: fluorolog 时间: 2004-9-14 00:35

以下是引用tzhhui在2003-3-23 15:51:15的发言： 掺杂浓度不同，工作物质的运转特性不同。掺杂浓度高，吸收效率高，反转粒子数高，激光器的效率高；但浓度过高，激光器的转换效率会不升反降，甚至出现浓度猝灭的现象，总之，工作物质中对应不同的基质材料有某一最佳的掺杂浓度。浓度多少可以通过实验得到；

对的，还有就是对于晶体还要看生长情况，有的浓度高了就会不均匀

作者: jwin1357 时间: 2004-9-15 17:47
这个问题小弟做过比较深入的研究，不可简单而论，对于不同的腔形，棒的直径有关系，

作者: chenms 时间: 2004-9-19 04:42
the discussion here is helpful, but I'm surprised that no any paper/book discusses the topic in details? the topic is supposed to be very old one.

作者: chenms 时间: 2004-9-19 04:45
The discussion here is useful. But I'm surprised that there is not any paper/book to discuss this in details? The topic should be very old one.

作者: annespring 时间: 2004-12-6 20:33
经过实验测定，在其它情况相同的条件下，掺杂难度为2%时，通光长度在2mm时，效果最好。

作者: abo 时间: 2004-12-13 01:31
YAG中的钕原子浓度一般限制在1%－1.5%以内，较高的浓度会缩短荧光寿命，展宽线宽，在晶体中引起应变，最终导致光学质量变差。但高掺杂浓度的YAG也在研究，却不知道具体的应用是什么。

作者: bessam 时间: 2004-12-15 18:57
Nd：YAG的掺质浓度还达不到太高的

作者: alina 时间: 2004-12-16 08:47

请问：

何处有YAG棒返修处理的呢？谢谢！

作者: annespring 时间: 2004-12-16 16:38
生产厂家应该有

作者: laserer 时间: 2004-12-22 05:50
我想不能一概而论，棒的掺杂浓度应该因情况而定。例如，做小功率薄片激光器，则希望掺杂高点，甚至可以用2%的Nd:YAG（当然，没有特殊要求的话完全可以用YVO4），而如果是大功率侧面泵浦，一般掺杂不宜过高（也因情况而定），如果对光束质量不作要求则可以掺杂高点，比如验血用的激光器（我还不知其商业名称是什么），单脉冲500mJ的能量，采用紧包腔，对光束质量不作要求就要用掺杂高的棒以达到最高效率。

作者: annespring 时间: 2004-12-23 16:29
楼上说的有点道理

作者: 胡箫001 时间: 2005-2-20 07:18
我发现这个论坛的许多兄弟们提问题的时候不太注重问题的边界条件。我对这方面研究的较多，其实掺杂的多少取决于你的工作要求，介质和泵浦源等等方面，如果不说清楚这些，很难回答你较多问题。

作者: 南山采樵翁 时间: 2005-2-22 01:29
激光工作物质的掺入当然不是越高越好的，比如Er:YAG掺杂浓度高了，输出的波长都会发生变化。

作者: Daniel-Yuee 时间: 2005-2-22 07:07

嘿嘿，俺刚来的，受益非浅。。。

.......

哪些因素可能影响晶体质量呢？谢谢各位了

作者: CLokok206 时间: 2006-5-11 21:45

连续的激光器的YAG，我们都长时间做实验得到一个结果。掺杂一样的YAG都为1.1

分有用了不同地方的棒（国内，美国）。国内的YAG热效应很大，但是国外的热效应很少。

我们还试过在用一个公司出来的YAG一样的掺杂浓度，用前三年的YAG和现在的YAG对比发现以前和YAG比现在的YAG都要好。这是为什么？？？

作者: kaka 时间: 2006-7-17 01:53

总之浓度在1.2%的时候比较合适，国外也有需要2%的，但是具体用处不知道，而2%的又有哪家能做到？

作者: 无聊瓜子 时间: 2006-7-17 04:43

一般的YAG棒是1.0%或者1.1%

片状的估计可以再高点

这没什么好说的

作者: annespring 时间: 2006-7-19 20:11
主要看能否把泵浦吸收掉超过80%以上

作者: zgzxb 时间: 2006-8-19 02:19

再次看到本帖,收益非浅啊!!!

作者: trampe 时间: 2006-8-20 20:30
我是考虑把泵浦吸收90％以上的！

作者: windfy 时间: 2006-8-23 21:05

最好是实际测一下，晶体对泵浦光的吸收系数，浓度在同一锅晶体不同部位都可能不一样的，浓度很难说明问题

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