键合晶体是把一块激光晶体和一块(或两块)纯的非掺杂同质基底材料胶合后,在高温条件下通过分子扩散实现稳固结合的一种产品。实验表明,键合晶体在高功率泵浦条件下能有效降低激光晶体的温度,减少由端面变形带来的热透镜效应的影响,得到比传统单一晶体更高的基模输出功率和更好的光束质量。
一. 与传统单一激光晶体相比键合晶体有以下优点:
1. 消除由端面变形引起的热透镜效应;
2. 避免端面膜层因高温和热应力而遭到破坏,提高抗光伤阈值;
3. 提高光-光转换效率,改善激光的输出光束质量;
4. 特别适用于高功率DPSS激光器,在获得大功率、高光束质量的固体激光器方面有很大的应用。
二. 键合晶体与传统晶体优势比较:
1. 增益介质的边缘由于未掺杂晶体的作用,受到的不再是张力,不会产生形变,所以提高了光束质量。
2. 未掺杂晶体可以起到热沉的作用,由于未掺杂晶体不吸收泵浦光,不产生热量,从而使激光晶体中的热量有效的散出,增加了晶体 的使用寿命,改善了晶体的热透镜效应及由于晶体受热后产生的应力双折射。
3. 通过两端键合上未掺杂晶体,使镀膜面与热源有效的隔离,防止一 些对温度敏感的膜发生变化以及由于增益介质在工作中的温差造成的裂膜等。
三.CASTON键合晶体类型图示如下
四.CASTON加工标准说明:
| Nd Doping Level |
Nd:YAG : 0.5 - 1.1 atm% |
| Nd:YVO4: 0.2 – 3.0 atm% |
| Dimension Tolerance |
± 0.05 mm |
| Orientation |
± 0.5o |
| Wavefront Distortion |
< l/8 @632.8 nm |
| Scattering Sites |
invisible, probed with a 30mW green laser |
| End Types |
1) Flat/Parallel |
| 2) Tilt Ends |
| 3) Brewster/Brewster Ends |
| 4) Radius Ends |
| End Specs. (for flat surfaces) |
Parallelism - < 10 arc seconds |
| Surface flatness - < l/10 @ 632.8 nm |
| Scratch/Dig Code - 10/5 per MIL-O-13830A |
| Perpendicularity |
< 3 arc minutes |
| Side Surfaces (Barrel) Finish |
1) Fine ground to 400 grit |
| 2) polished up to 10/5 Scratch/ Dig. |
| Clear Aperture |
> Central 90% |
| Chamfer |
0.15 ±0.05mm x 45° |
| Coating Types |
1) Both ends AR @1.064µm |
| 2) S1 - AR @1064nm & HT @808nm |
| 3) S1 - HR @1064nm & HT @808nm |
| 4) S1 - HR @1064&532nm & HT @808nm |