Crystal Systems 钛宝石晶体

Crystal Systems 钛宝石晶体

核心优势与产品亮点

1. 超大尺寸规格

·量产标准口径：Φ120mm；研发定制可实现 Φ200mm、Φ220mm 超大型晶体

·外形支持圆形、方形、矩形，可提供客户专属非标定制外形

·通光光程长度：1mm ~ 75mm 灵活可选

2. 顶尖光学镀膜

搭载行业最高抗激光损伤阈值增透膜系，适配多通放大晶体场景

3. 低损伤精密端面加工

平端面超低损伤抛光、布鲁斯特角（布儒斯特角）抛光两种端面方案可选

4. 可控掺杂吸收系数

532nm 泵浦光吸收系数 α：0.5 ~ 8.0 /cm，按需匹配单通泵浦吸收需求

关键性能指标

1. 标准量产最大直径：Φ120mm

2. 晶体均匀性佳，无体内散射缺陷

3. 热学性能优异，适配高功率泵浦工况

4. 高品质因数 FOM，行业顶尖水平

5. 超高激光损伤阈值，耐受高能量泵浦

6. 支持高掺杂浓度、超大口径定制

7. 532nm 吸收系数可调范围：0.5–8.0 /cm

晶体本征光学特性

1 品质因数 FOM 与吸收系数匹配逻辑

HEM 生长工艺核心设计目标：532nm 泵浦吸收、抑制 800nm 波段寄生吸收，实现行业最高 FOM 值。

每一块 HEM 钛宝石均实测出具真实 FOM 数据，吸收系数 α（532nm）与 FOM 呈负相关：吸收系数越低，晶体 FOM 数值越高，激光增益纯净度越好。

Fig. 1 FOM-吸收系数趋势曲线

2 调谐光谱范围

HEM 钛宝石发光波段覆盖650nm ~ 1200nm，发光峰值位于～800nm；超宽增益带宽可支撑超短飞秒脉冲输出、高重复频率激光运转。

提供多档钛掺杂浓度（α=0.5~8.0@532nm），可通过调整晶体光程长度，精准匹配目标低功率单通吸收（LPSP）设计。

3 π 偏振吸收与荧光光谱（300K 室温）

钛宝石标准工作偏振为 π 偏振：

· 吸收带：400–620nm，吸收截面 σ=3×10⁻²⁰cm²，峰值约 490nm，适配 532nm 倍频 Nd:YAG 泵浦

荧光发射带：650–900nm，荧光上能级寿命 τ=3.2μs，发光峰值 750–800nm 区间

Fig. 2 π偏振吸收/荧光光谱

超精密抛光与高损伤阈值镀膜

1 超光滑抛光工艺

采用顶级激光抛光技术，表面粗糙度达亚埃量级，表层亚表面损伤极低；全套镀膜后损伤阈值重复稳定，配套专业损伤阈值测试验证。

2 增透 AR 镀膜性能

专为多通放大钛宝石晶体开发宽带增透膜，同时兼顾泵浦光（532nm）与激光振荡波段（700–900nm）高透射效率；镀膜现场实测损伤阈值优异，可精准核算泵浦功率。

Fig. 3 AR镀膜反射率曲线

六、增透膜激光损伤阈值测试报告

1 测试条件

· 测试波长：532nm

· 入射角度：0° 正入射

· 脉冲重复频率：10Hz

· 偏振态：线偏振

· 光斑模式：TEM 多纵模，脉冲宽度 10ns（半高宽）

· 光斑直径：570μm

· 测试点位：80 个独立点位

· 测试方法：激光损伤频率法

· 单点位曝光脉冲数：200 发

2 测试样品参数

· 基底：HEM® 钛宝石晶体

· 样品尺寸：Φ1 英寸

· 膜层类型：专用增透 AR 膜

3 损伤判定标准

等离子体产生、氦氖散射信号增强、100 倍诺马斯基明场显微镜下可见表面损伤，任一现象即判定损伤。

4 实测结果

1. 13.00 J/cm² 辐照条件下，10 个测试点位无任何损伤；

2. 峰值通量激光损伤阈值计算值：14.16 J/cm²。

测试由第三方机构 Spica Technologies Inc. 完成，数据可代表全系 HEM 钛宝石 AR 镀膜稳定损伤性能。

主要应用领域

HEM 钛宝石超宽发射光谱、高功率泵浦耐受能力、优异热学特性，支撑新一代强激光装置落地，典型应用场景：

1. 质子放疗医疗设备

2. 加速器物理、核物理前沿实验装置

3. 远场强场物理研究平台

4. 红外光谱分析系统

5. 材料微观表征检测设备

Crystal Systems 可根据客户激光器结构定制专属晶体外形、掺杂浓度与镀膜方案，助力超快飞秒激光设备提升稳定性与输出性能。

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