激光棒

釔鋁石榴石的化學式是Y3 Al5 O15 ,簡稱為YAG。在YAG基質中摻入激活離子Nd3+ (約1%)就成為Nd:YAG。實際製備時是將一定比例的Al2 O3 、Y2 O3 和NdO3 在單晶爐中熔化結晶而成。Nd:YAG屬於立方晶系, 是各向同性晶體。

由於Nd:YAG 屬四能級系統, 量子效率高, 受激輻射面積大, 所以它的閾值比紅寶石和釹玻璃低得多。又由於Nd:YAG晶體具有優良的熱學性能, 因此非常適合製成連續和重頻器件。它是在室溫下能夠連續工作的唯一固體工作物質，在中小功率脈衝器件中, 應用Nd:YAG的量遠遠超過其他工作物質。

和其他固體激光器 一樣, 激光棒基本組成部分是激光工作物質、泵浦源和諧振腔。不過由於晶體中所摻雜的激活離子種類不同, 泵浦源及泵浦方式不同, 所採用的諧振腔的結構不同，以及採用的其他功能性結構器件不同,YAG激光器又可分為多種, 例如按輸出波形可分為連續波YAG激光器、重頻YAG激光器和脈衝 激光器 等; 按工作波長分為1.06μmYAG 激光器、倍頻YAG激光器、拉曼頻移YAG 激光器 (λ=1.54μm)和可調諧YAG 激光器 (如色心激光器)等; 按摻雜不同可分為Nd:YAG激光器、摻Ho、Tm、Er等的YAG激光器; 以晶體的形狀不同分為棒形和板條形YAG 激光器 ;根據輸出功率(能量)不同, 可分為高功率和中小功率YAG激光器等。形形色色的YAG 激光器 , 成為固體激光器中最重要的一個分支。

Nd：YAG晶體

Nd：YAG晶體 是目前綜合性能最為優異的激光晶體。激光波長1064nm，廣泛用于軍事、工業和醫療等行業。能提供F1-20(D) ´ 10-140（L）mm的激光棒和各種板條元件，Nd濃度為0.6～1.1at.%。

2、Ce：Nd：YAG晶體

對於閃光燈泵浦的激光器而言，泵浦燈的發射光譜實際是一個寬頻連續浦，只有少數的光譜峰和Nd離子吸收峰相匹配，所以一般的燈泵浦只利用了很少部分的光譜能量，效率較低。在Nd：YAG晶體的基礎上添加Ce離子形成Ce：Nd：YAG 是利用Ce離子能對紫外光譜區光子能量產生很好地吸收，並且將能量以無輻射躍遷的方式傳遞給Nd離子，從而增加了光譜的利用率，因此激光棒效率高、閾值低、重複頻率特性好。另外，它將對Nd：YAG而言有害的紫外輻射（長時間的紫外輻射，會在Nd：YAG晶體內形成色心，從而降低晶體的激光性能）進行了有效的利用，因此抗紫外輻射、甚至可不用特殊的濾紫外石英套管。Ce：Nd：YAG因摻Ce以後晶體呈黃色，所以又叫黃棒。能提供各種板條元件和F1-20(D) ´ 10-140（L）mm的激光棒，Nd濃度為0.6～1.1at.%，Ce濃度為0.03～0.4at.%。

3、Yb：YAG晶體

Yb:YAG 是三價鐿離子(Yb3+)摻入釔鋁石榴石（YAG）基質中形成的一種產生1.03um近紅外激光的激光晶體，其與Nd:YAG屬於同一種基質，但由於摻雜不同而導致生長工藝有所不同。摻鐿YAG由於量子效率高（91%），晶體光譜簡單，無激發態吸收和上轉換，且無熒光濃度猝滅，摻雜濃度高(可達30at.%以上)，有較長的熒光壽命（0.91ms），吸收帶帶寬(18nm)比Nd:YAG的(<4nm）寬得多，能與二極體的泵浦波長有效耦合。在相同的輸入功率下，Yb:YAG泵浦生熱僅為Nd:YAG的1/4。而且YAG基質的物化特性綜合性能最為優良，所以Yb:YAG已成為最引人注目的固體激光介質之一，LD泵浦的高功率Yb:YAG固體激光器成為新的研究熱點，並將其視為發展高效、高功率固體激光器的一個主要方向。

激光棒在所有激光設備中充當著一個非常重要的角色。無論是在工業激光設備還是醫療激光設備或者是軍事激光設備。都起著非常重要的作用。

常用的激光棒尺寸其直徑從1.5mm-18.0mm以0.5mm往上梯增。長度尺寸從15mm，20mm,25mm,30mm,35mm,40mm,45mm,50mm,55mm,60mm,70mm至200mm.均可完成組合尺寸。

把棒：多種直徑尺寸組合而成的。

激光打標機常用激光棒尺寸一般為Φ3X67, Φ3X120,Φ3X125,Φ3X140.以及Φ4X67，Φ4X120，Φ4X140.其Φ4表示激光棒的外徑尺寸。而後面的數值則表示激光棒的總長。

YAG燈泵浦激光打標機常用激光棒的規格有：Φ3X120，Φ3X130，Φ3X140，Φ4X120，Φ4X145；

半導體激光打標機常用激光棒規格有：Φ3X67，Φ3X65（e網激光超市半導體激光器規格）。