| 加工定制：是 | 品牌：彩晶 | 型号：1 |
| 种类：激光晶体 |
简介：
YSO（Er??掺杂）晶体总结
化学式：Y?SiO?:Er??（掺铒硅酸钇）
晶体结构：单斜晶系（空间群 *C2/c* 或 *I2/a*，取决于掺杂浓度）
1. 基本特性
光学透明范围：350 nm–5 μm（紫外至中红外），适合可见光及近红外应用。
折射率：~1.8（@1.5 μm），光学均匀性良好。
热导率：中等（~5 W/m·K），优于部分玻璃但低于YAG。
机械性能：硬度较高（莫氏硬度~6.5），但脆性较大，需谨慎加工。
2. 掺杂特性（Er??）
能级结构：Er??的4f??电子构型提供丰富的跃迁通道，主要包括：
???/? → ????/?（~1.5 μm，通信波段）
???/? → ???/?（~2.7 μm，中红外）
可见光发射（绿光~550 nm，红光~660 nm，但效率较低）。
吸收峰：
980 nm（匹配商用LD泵浦，?I??/? → ?I??/?）
800 nm（?I??/? → ?I?/?）
3. 激光性能
典型激光输出：
1.5 μm（眼安全波段）：应用于激光雷达、通信、医疗。
2.7 μm（中红外）：用于医疗手术、气体传感。
泵浦方式：
980 nm LD泵浦（最常用，效率较高）。
800 nm LD泵浦（需注意激发态吸收ESA）。
优势：
窄线宽发射，适合高精度传感。
长荧光寿命（~10 ms @1.5 μm），利于调Q/脉冲激光。
4. 量子与光存储应用
超精细能级分裂：YSO:Er??的核自旋特性（?I??/?态）可用于固态量子存储。
光谱烧孔效应：在低温下（<4 K）实现光频域存储（如量子记忆体）。
5. 优势与局限性
? 优势：
1.5 μm激光效***，兼容光纤通信。
适合低温量子应用（相干时间长）。
化学稳定性好，不潮解。
? 局限性：
2.7 μm激光效率较低（受非辐射跃迁影响）。
需高纯度晶体以减少淬灭效应。
6. 对比其他Er??掺杂晶体
| 晶体 | 优势 | 劣势 |
|---|---|---|
| YSO:Er?? | 量子存储适用，1.5 μm高效 | 2.7 μm效率低 |
| YAG:Er?? | 机械强度高，热导*** | 1.5 μm发射较弱 |
| YLF:Er?? | 低声子能量（减少非辐射跃迁） | 生长难度大 |
7. 应用领域
光纤通信：1.5 μm波段放大器（EDFA替代方案）。
激光医疗：2.7 μm用于软组织切割。
量子技术：光量子存储、低温光谱研究。
传感器：气体检测（中红外吸收光谱）。
总结
YSO:Er??是一种多功能晶体，在1.5 μm通信激光和量子存储领域表现突出，但中红外效率受限。其低温性能优异，适合前沿量子光学研究，而高温应用（如高功率激光）则需优化热管理。
