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物理量
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数值
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备注
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晶体结构
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四方晶系
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晶胞参数
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a = b = 7.1193 Å,c = 6.2892 Å
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密度
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4.22 g/cm³
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原子密度
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1.26×10²⁰ at/cm³
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此处指 Nd 掺杂浓度为 1.0% 时的原子密度
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莫氏硬度
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4 - 5 Mohs
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与玻璃类似
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热膨胀系数(27℃)
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αₐ = 4.43×10⁻⁶/K,αc = 11.37×10⁻⁶/K
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热导率(27℃)
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//C:5.23 W/m/K;⊥C:5.10 W/m/K
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热光系数( 27℃)
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dn₀/dT = 8.5×10⁻⁶/K,dnₑ/dT = 2.9×10⁻⁶/K
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激光波长
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1064 nm,1342 nm
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受激辐射截面
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25×10⁻¹⁹ cm²@1064 nm
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荧光寿命
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90 μs
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1% Nd 掺杂时的荧光寿命
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吸收系数
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31.4 cm⁻¹@810 nm
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本征损耗
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0.02 cm⁻¹@1064 nm
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增益带宽
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0.96 nm@1064 nm
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转换效率
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>60%
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指标名称
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性能参数
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材料
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Nd:YVO4
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掺杂浓度(atm%)
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Nd:0.2-1.1at%
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晶向
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[111]或[100]
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波前畸变
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λ/8 per inch @633nm
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消光比
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≥30dB
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晶体尺寸
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直径:1-50mm,长度:0.3-200mm 可按客户要求定制
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尺寸公差
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直径:±0.02mm ,长度:±0.2mm
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平行度
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≤10″
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垂直度
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≤5′
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平面度
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λ/10 per inch @633nm
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光洁度
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10-5 参考MIL-PRF-13830B标准
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倒边
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0.1mm@45°
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通光孔径
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>95%
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涂层
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HR@1064nm&532nm&HT@808nm/AR@1064nm&532nm
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保质期
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一年内正常使用
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对比维度
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Nd:YVO₄优势表现
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优势原理 / 应用价值
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吸收特性
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吸收系数更高(如 810nm 处约31.4cm⁻¹,Nd 掺杂 1%),且吸收带宽更宽(808nm 泵浦波段吸收带宽约 18nm)
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1. 对泵浦光(如 808nm 半导体激光)的吸收效率更高,可减少泵浦光能量损耗;
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2. 吸收带宽宽,降低对泵浦光源波长稳定性的要求,简化光路设计,降低系统成本
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受激辐射性能
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受激辐射截面更大(1064nm 处约25×10⁻¹⁹cm²,Nd 掺杂 1%),是 Nd:YAG 的 3-5 倍
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受激辐射能力更强,更容易实现激光振荡,尤其适合低阈值、高增益的激光输出,在微加工、激光打标等需要高功率密度的场景中优势明显
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偏振特性
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天然输出 π 偏振激光(平行于 c 轴),无需额外偏振元件
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1. 省去光路中偏振片等元件,减少光损耗,提升系统光光转换效率;
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2. 满足偏振依赖性应用需求(如激光通信、偏振激光雷达),简化设备结构
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热光特性
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热光系数更低(300K 下 dn₀/dT≈8.5×10⁻⁶/K,dnₑ/dT≈2.9×10⁻⁶/K),热致折射率畸变更小
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1. 工作时因温度变化导致的光束质量下降更轻微,适合长时间高功率运行;
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2. 减少热管理系统的设计复杂度,降低设备体积和能耗
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光光转换效率
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效率更高(通常>60%),显著优于Nd:YAG(约 50%)
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1. 输入泵浦光能量转化为输出激光能量的损耗更少,节能效果显著;
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2. 在相同泵浦功率下,可获得更高的激光输出功率,提升设备工作效率
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荧光寿命
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荧光寿命较短(Nd 掺杂 1% 时约90μs),Nd:YAG 约 230μs
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更适合短脉冲激光输出(如调 Q 脉冲激光),脉冲宽度更窄,峰值功率更高,在激光测距、材料精密打孔等场景中优势突出
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