تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
Oxides
المؤلف: Walter Koechner Michael Bass
المصدر: Solid-state Lasers
الجزء والصفحة: 47
27-1-2021
1448
Oxides
Sapphire. The first laser material to be discovered (ruby laser) employed sapphire as a host. The Al2O3 (sapphire) host is hard, with high thermal conductivity, and transition metals can readily be incorporated substitutionally for the Al. The Al site is too small for rare earths, and it is not possible to incorporate appreciable concentrations of these impurities into sapphire. Besides ruby which is still used today, Ti-doped sapphire has gained significance as a tunable-laser material. The properties of ruby.
Garnets. Some of the most useful laser hosts are the synthetic garnets: yttrium aluminum garnet, Y3Al5O12 (YAG); gadolinium gallium garnet, Gd3Ga5O12 (GGG), and gadolinium scandium aluminum garnet Gd3Sc2Al3O12 (GSGG). These garnets have many properties that are desirable in a laser host material. They are stable, hard, optically isotropic, and have good thermal conductivities, which permits laser operation at high average power levels.
In particular, yttrium aluminum garnet doped with neodymium (Nd :YAG) has achieved a position of dominance among solid-state laser materials. YAG is a very hard, isotropic crystal, which can be grown and fabricated in a manner that yields rods of high optical quality. At the present time, it is the best commercially available crystalline laser host for Nd3+, offering low threshold and high gain. The properties of Nd :YAG are discussed in more detail. Besides Nd3+, the host crystal YAG has been doped with Tm3+, Er3+, Ho3+, and Yb3+. The Yb :YAG laser material and Er :YAG, Tm:YAG, and Ho :YAG crystals are briefly covered under the appropriate active ion.
In recent years, Nd : GSGG co-doped with Cr3+ has been employed in a number of laser systems. Cr3+ considerably increases the absorption of flashlamp radiation and transfers the energy very efficiently to Nd. A comparison with Nd :YAG reveals a lower thermal conductivity and a lower heat capacity for GSGG but, in general, the materials parameters are fairly close. The stimulated emission cross section, and therefore the gain of Cr : Nd :GSGG is about half of that in YAG.
This can be an advantage for Q-switch operation since more energy can be stored before amplified spontaneous emission (ASE) starts to deplete the metastable level.