Nd:YAG(掺钕钇铝石榴石) 晶体是目前最为成熟的激光材料。属立方晶系,光学性质各向同性,不存在自然双折射。YAG基质硬度高、光学质量好、热导率高,它的立方结构也有利于窄的荧光谱线,从而产生高增益、低阈值的激光。而且用提拉法也容易生长出高质量大尺寸的晶体。它的物理特性及激光特性等综合性能是目前最好的光学晶体之一,被广泛应用于闪光灯泵浦和DL泵浦的各类激光器中Nd:YAG有很高的荧光量子效率(大于99.5%),它是迄今为止实用化程度最高的激光晶体,既可连续、准连续又可脉冲工作,既能做成中小功率和微片激光器,又能做成千瓦级高功率固体激光加工机,并且还能以调Q、锁模等多种方式工作
Nd:YAG的优势：
• 高增益，高效率，激光阈值低，低损耗@ 1.06 µm
• 热传导性和热冲击性好
• 机械性能和光学性能好
• 适用于多种工作方式(连续，脉冲，Q -开关，锁模)
| Nd浓度公差（atm％） | 0.1- 2.5(+/-0.1)atm% |
| 取向 | [001] or [110] or [111] <±0.5° |
| 平行度 | 10〞 |
| 垂直度 | 5ˊ |
| 表面质量 | 10-5(MIL-O-13830A) |
| 波前畸变 | λ/4@632 nm |
| 表面平整度 | λ/8@632 nm |
| 透明光圈 | >95 % |
| 倒角 | <0.2×45° |
| 长度公差 | +0.5/-0mm |
| 厚度/直径公差 | ±0.05 mm |
| 最大尺寸 | dia (3~12.7)×(3~150) mm |
| 伤害阈值 | >750 MW/cm2@1064 nm 10 ns 10 Hz |
| 芯片 | <0.1 mm |
| 消光比 | >30 dB(取决于实际尺寸 ) |
| 筒体表面处理 | 400 grit |
| 晶体结构 | 立方 – la3d |
| 晶格常数 | 12.01 Å |
| 密度 | 4.56 g/cm3 |
| 熔点 | 1950 °C |
| 导热系数/(W·m-1·K-1@25°C) | 0.14 W |
| 比热/(J·g-1·K-1) | 0.59 |
| 破裂应力 | 1.3-2.6*103kg/cm2 |
| 热膨胀 /（10-6·K-1@25°C ） | [100] Orientation–8.2 |
| [110] Orientation–7.7 | |
| [111] Orientation–7.8 | |
| 硬度 (莫氏) | 8.5 |
| 杨氏模量/GPa | 317 |
| 剪切模量/Gpa | 54.66 |
| 消光比 | 25 dB |
| 泊松比 | 0.25 |
| 激光跃迁 | 4F3/2→>4I11/2 |
| 光子能量 | 1.86×10-19J |
| 激光跃迁波长, λl(nm) | 1064 |
| 泵跃迁波长, λp(nm) | 808 |
| 泵过渡带宽, Δλp(nm) | <4 |
| 激光过渡带宽, Δλl(nm) | ~0.6 |
| 泵过渡峰横截面, σp(E-20cm2) | 6.7 |
| 激光转变峰的横截面, σl(E-20cm2) | 28 |
| 泵过渡饱和强度, φp(kW/cm2) | 12 |
| 激光跃迁饱和强度, φl(kW/cm2) | 2.6 |
| 激光跃迁饱和通量, Γl,sat (J/cm2) | 0.6 |
| 最小泵强度, Imin(kW/cm2) | ~0 |
| 上部激光歧管寿命, τ(msec) | 0.26 |
| 量子缺陷分数 | 0.24 |
| 分热量产生 | 0.37 |
| 折射率 | 1.8197@1.064 µm |
| 荧光寿命 | 230 µs |
