激光晶體及其元器件是光電子產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料，是固體激光器發(fā)出激光的核心元器件。

　　1.光電子晶體材料（包括激光晶體、線性光學(xué)晶體和閃爍晶體）

　�。�1）Nd：YAG晶體（激光晶體）

　　產(chǎn)品名稱：

　　化學(xué)分子式：Y3-3XNd3xAl5O12 (x為Nd的摻雜濃度)

　　中文化學(xué)名：摻釹釔鋁石榴石

　　主要性能指標(biāo)：

　　晶向               <111>±5°、<100>±5°

　　晶體結(jié)構(gòu)            立方晶系

　　激光發(fā)射波長        1064nm

　　Nd離子濃度          0.1～2.0at%

　　折射率              1.8169（λ=1064 nm）

　　熔點(diǎn)                1970℃

　　密度                4.55 g/cm3

　　莫氏硬度            8-8.5

　　熱導(dǎo)率（20℃）      0.129Wcm-1K-1

　　熱膨脹系數(shù)：        8.2X10-6K-1<100>

　　7.7X10-6 K-1<110>

　　7.8X10-6 K-1<111>

　　dn/dt               8.9X10-6K-1

主要用途：

　　由于YAG晶體具有光學(xué)均勻性好、機(jī)械性能好、物化穩(wěn)定性高、熱導(dǎo)性好等優(yōu)點(diǎn)，目前仍是固體激光器的首選材料，因此廣泛用于工業(yè)、醫(yī)療、科研、通訊和軍事等領(lǐng)域。如激光武器、激光測距、激光目標(biāo)指示、激光探測、激光打標(biāo)、激光加工（包括切割、打孔、焊接以及內(nèi)雕等）、激光醫(yī)療、激光美容等等。

　　激光是上世紀(jì)60年代初出現(xiàn)的一種新型光源，激光以其高亮度、高單色性、高方向性和高相干性，引起普遍重視，并很快在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、醫(yī)療、國防等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。激光醫(yī)學(xué)是激光技術(shù)與醫(yī)療科學(xué)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，激光在70年代開始廣泛用于臨床；90年代，隨著新型激光器的研制成功，激光與醫(yī)療、生物組織科學(xué)緊密結(jié)合，研究范圍日益擴(kuò)大。

　　Nd：YAG 激光器以其增益高、閾值低、量子效率高、熱效應(yīng)小、機(jī)械性能良好、適合各種工作模式(連續(xù)、脈沖) 等特點(diǎn)，在當(dāng)今各種固體激光器中應(yīng)用物質(zhì)相互作用的效果是不同的， 不同波長的Nd：YAG激光器采用連續(xù)、脈沖等方式工作使激光與不同部位的生物組織相互作用，可以獲得良好的療效。醫(yī)用Nd：YAG 激光器在外科手術(shù)、眼科、牙科、口腔科、耳鼻喉科、皮膚科、美容等方面應(yīng)用廣泛，特別是治療皮膚色素性疾病，有創(chuàng)傷小、愈合好、無疤痕等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，本文主要介紹Nd：YAG 激光器的特性以及在治療皮膚疾病方面的應(yīng)用，使讀者了解各種激光器的性能及不同種類激光治療儀的治療效果。

　　一、Nd：YAG 激光器的特性

　　能產(chǎn)生激光的系統(tǒng)，稱為激光器。一臺(tái)簡單的激光器通常由工作物質(zhì)、泵浦源和諧振腔三部分組成。自1960 年第一臺(tái)激光器誕生以來，已有上百種激光器問世。形形色色的激光器彼此之間差異極大，根據(jù)產(chǎn)生激光的工作物質(zhì)，有氣體、液體、固體和半導(dǎo)體激光器等。固體激光器是以固態(tài)基質(zhì)中摻入少量激活元素為工作物質(zhì)的激光器，工作物質(zhì)的物理化學(xué)性能主要取決于基質(zhì)材料，而其光譜特性主要由發(fā)光粒子的能級(jí)結(jié)構(gòu)決定。但發(fā)光粒子受基質(zhì)材料的影響，其光譜特性將有所變化，有的甚至變化很大。用作基質(zhì)的主要有剛玉、石榴石晶體及各種玻璃等。發(fā)光粒子稱為激活離子，最常用的激活離子為釹、鉻等稀土元素離子。例如世界上第一臺(tái)激光器所用工作物質(zhì)為紅寶石，就是摻入極少量鉻離子的剛玉。以摻有一定量釹離子(Nd3 + ) 的釔鋁石榴石( YAG) 晶體為工作物質(zhì)的激光器，稱為摻釹釔鋁石榴石(Nd：YAG) 激光器。摻釹激光器是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的固體器件之一，在激光加工、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。