戴庞达 窦仁勤 王小飞 张琦 周佳佳

摘要：本文对Cr，Tm，Ho：YAG激光晶体的生长，加工和检测进行研究，采用提拉法成功生长出优质的Cr，Tm，Ho：YAG晶体，先进的金刚石单线切割机床实现晶体元件的高精度切割，经过粗磨、精磨等磨抛工艺可实现圆棒晶体元件端面的高精度抛光，通过干涉射仪、消光比测试系统对加工好的晶体元件进行了检测，实验表明面形、波前畸变和消光比都达到优质晶体元件水平。

关键词：Cr，Tm，Ho：YAG;晶体生长;加工;检测

0引言

Cr，Tm，Ho：YAG激光晶体是实现2.1μm波段激光的优异晶体材料，是医学、光通信、激光雷达、军事等方面应用的理想光源[1-4]。目前国内外对Cr，Tm，Ho：YAG激光器的研制作了大量的工作，也取得了较好的成果。基于高平均功率，高重复频率，短脉冲的目标，高质量的Cr，Tm，Ho：YAG激光增益介质和高精度晶体加工是首要解决的关键问题。

1、晶体生长

本文采用提拉法进行Cr，Tm，Ho：YAG激光晶体生长，生长方向为<111>方向，沿此方向有利于大尺寸晶体生长，<111>方向的纯YAG晶体棒作为籽晶。依据Cr3+，Tm3+，Ho3+在YAG晶体中的分凝系数，掺杂离子Cr3+，Tm3+，Ho3+的掺杂浓度分别是0.8at%，5.76 at%，0.36 at%。将高纯的氧化物原料按配比称重，充分混匀压制成型后放入铱坩埚中进行生长，生长气氛为氮气，拉速为1-2 mm/h，转速为5-15 r/min，生长完成后采用缓慢降温程序，避免降温过快导致晶体开裂。生长出的晶体毛坯尺寸为? 55 mm×140 mm。

2、元件加工

毛坯经热退火处理之后，进行元件的切割与加工， Cr，Tm，Ho：YAG晶体毛坯粘结在工作台上，设置切割速度为150-200mm/h，先除去头尾并抛光，观察晶体侧心，核心。晶体切成三芽状，去除晶体侧心和核心，再将晶体切成细长条状。……