Co2+:MgAl2O4(掺钴尖晶石Q开关) 是一种相对新的可饱和吸收被动Q开关材料,适宜于1.2~1.6μm激光发射,特别适宜于1.54μm人眼安全的Er玻璃激光器,同时也可以在1.34μm和1.44μm波段工作。
被动Q开关或者饱和吸收体可以在不使用电光Q开关的情况下产生高功率激光脉冲,可以有效减小器件尺寸,并避免高电压功率的使用。
尖晶石是一种坚硬的,稳定的晶体,可以抛光加工到理想的指标。钴离子取代镁离子,无需额外的电荷补偿。在1.3μm附近,它具有特别高的激发态吸收截面(3.5x10-19cm2),使得闪光灯和二级管激光泵浦的Er玻璃激光无需腔内聚焦。可以忽略的激发态吸收可以产生高对比的Q开关,初始与饱和吸收的信号比高于10
| 化学式 | Co2+:MgAl2O4 |
| 晶体结构 | Cubic |
| 晶格常数 | 8.07 Å |
| 密度 | 3.62 g/cm3 |
| 熔点 | 2105 °C |
| 折射率 | n=1.6948 @1.54 μm |
| 导热系数/(W·cm-1·K-1@25°C) | 0.033 W |
| 热膨胀 /(10-6 /°C@25°C ) | 1.046 |
| 比热/ (J·g-1·K-1) | 5.9 |
| 硬度 (莫氏) | 8.2 |
| 消光比 | 25 dB |
| 取向 | [100] or [111] < ±0.5° |
| 光密度 | 0.1-0.9 |
| 伤害阈值 | >500 MW/cm2 |
| 掺杂浓度的Co 2+ | 0.01-0.3 atm% |
| 浓度 | (0.05~0.35) wt% |
| 吸收系数 | 0 ~ 7 cm-1 |
| 基态吸收截面 GSA(E-19 cm2) | 2.8(±0.4)@1340nm |
| 激发态吸收截面 ESA(E-20 cm2) | 2.0(±0.6)@1340nm |
| 基态吸收截面 GSA(E-20 cm2) | 3.5(±0.4)@1540nm |
| 激发态吸收截面 ESA(E-20 cm2) | 1.0(±0.6)@1540nm |
| 工作波长 | 1200 – 1600 nm |
| 端部配置 | Flat/Flat |
| 品质因素(FOM) | 100~300 |
| 镀膜 | AR/AR@1540,R<0.2%; AR/AR@1340,R<0.2% |
| 取向公差 | < 0.5° |
| 厚度/直径公差 | ±0.05 mm |
| 表面平整度 | <λ/8@632 nm |
| 波前畸变 | <λ/4@632 nm |
| 表面质量 | 10/5 |
| 平行度 | 10〞 |
| 垂直度 | 5ˊ |
| 通光孔径 | >90% |
| 倒角 | <0.1×45° |
| HR 镀膜 | <= 0.2% (@ 1340nm) |
| 最大尺寸 | 2*2-15*15 mm×20mm |