掺钬钇铝石榴石 Ho:YAG

Ho:YAG单晶是研究最早的2um激光晶体之一。其输出波长接近2.1um,位于大气窗口内。它为遥感探测和光电对抗提供了强有力的工具。同时,它也是相干多普勒风雷达、差分吸收雷达和激光测距仪的理想光源。

Ho和TM激光器的输出波长约为2微米,接近水的吸收峰。对人体组织具有良好的切割和凝固效果。它可以通过普通光纤传输。是一种理想的手术激光光源。人体组织对2μM激光具有很高的吸收率,比Nd:YAG激光高近三个数量级。因此,使用Ho:YAG激光进行医疗手术,不仅可以提高手术效率和准确性,而且可以将热损伤面积减小到较小的尺寸。钬晶体产生的自由光束可以消除脂肪而不产生过多热量,从而减少对健康组织的热损伤。据报道,钬激光治疗青光眼在美国可以减轻手术的痛苦。

掺钬钇铝石榴石(Holmium-doped Yttrium Aluminum Garnet, Ho:YAG)是一种重要的固体激光晶体。其结构、性能和应用主要包括:

结构:Ho:YAG是由钇铝石榴石(YAG)晶体掺杂钬(Ho)元素制成。在YAG的立方晶格结构中,一部分钇离子被钬离子替代。

性能:Ho:YAG晶体的激光发射波长主要集中在2.1微米处,这个波段的光吸收水的能力非常强。Ho:YAG晶体具有良好的热导性和机械性能,以及较高的热冲击损伤阈值,使得它能在高功率条件下工作。

应用:因为Ho:YAG的发射波长位于水的强吸收区,所以它常常被用于医学激光手术中,如眼科手术、牙科手术和泌尿科手术等。这种激光能被体内的水分子快速吸收,从而有效地切割或气化组织,且热伤害范围较小。此外,Ho:YAG晶体也被应用于光纤通信、光学干涉测量以及环境和大气遥感等领域。


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应用

钬激光为遥感探测和光电对抗提供了强有力的工具。同时,它也是相干多普勒风雷达、差分吸收雷达和激光测距仪的理想光源。

特点

输出波长接近水的吸收峰。
对人体组织具有极佳的切割和凝固效果。
可通过普通光纤传输。是一种理想的手术激光光源。
人体组织对2μM激光具有很高的吸收率,比Nd:YAG激光高近三个数量级。

  • 结构

    立方

    晶格常数

    12.01 Å

    密度

    4.56±0.04 (g/cm3)

    熔点

    1970℃

    莫氏硬度

    8.5mohs

    比热

    (0-20)   0.59 J/g.cm3

    弹性模量

    310 GPa

    杨氏模量

    3.17X104Kg/mm2

    泊松比

    0.3 (est.)

    抗张强度

    0.13~0.26 GPa

    热胀系数

    <100>(0~250°C )

    Direction: 8.2x10-6 /°C

    <110>(0~250°C )

    7.7x10-6/°C

    <111>(0~250°C )

    7.7x10-6/°C