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Yb:CALGO晶体为新一代超快激光增益介质 福晶科技已实现批量供应

2026-05-09 17:41      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:


  Yb:CALGO晶体即Yb∶CaGdAlO4晶体,属于四方晶系。根据晶体结构中Ca2+和Gd3+的离子半径、价态不同,Yb:CALGO晶体无序性可以分为阴离子-阳离子键长的无序性和电价分布的无序性两大类。Yb:CALGO晶体具有高热导率、超宽且平坦的发射光谱等特点,可实现高功率窄脉宽的超快激光,是重要的新一代超快激光增益介质。

  Yb:CALGO晶体在超快激光领域具有极大的优势和潜能,进一步可应用在精密制造、半导体加工、强场物理、阿秒科学、非线性光学研究、生物医学等领域。超快激光一般是指激光脉冲宽度小于10 ps的激光。激光脉冲有纳秒、皮秒、飞秒、阿秒量级,皮秒量级是指在1s内可出一万亿个超短脉冲。

  超快激光性能提升高度依赖增益介质与热管理技术的突破,目前超快激光的增益晶体主要有钛宝石(Ti∶Al2O3)晶体和Yb3+掺杂激光晶体两大类。传统增益介质难以进一步向更窄脉宽突破,随着全固态激光器向高效率、小型化、集成化等方向发展,Yb3+掺杂激光晶体逐渐成为超快激光研究热点,而Yb:CALGO晶体则是目前所有掺Yb3+超快晶体中综合性能最好的一类。

  根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年Yb:CALGO晶体行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,Yb:CALGO晶体技术难度大,尤其在晶体生长、高热负载运行、碟片加工键合等方面,核心技术长期由国外机构掌握,我国企业和科研机构正积极寻求其国产化突破,包括福建福晶科技股份有限公司和中国科学院福建物质结构研究所、深圳技术大学和大族激光等。

  2016年,福晶科技从开始进行Yb:CALGO晶体的生长,目前已可稳定生长出尺寸在ϕ30mm×50mm以上的Yb:CALGO晶体毛坯。根据财报显示,2025年福晶科技研发费用投入达1.06亿元,全年营收达11.58亿元,同比大幅增长32.21%。

  2026年,深圳技术大学和大族激光联合研制出了厚度200μm、直径9mm的Yb:CALGO碟片晶体,搭建出了高功率Yb:CALGO碟片连续激光实验平台。

  新思界行业分析人士表示,作为新一代超快激光增益介质,Yb:CALGO晶体兼具宽发射带宽与高热导率,在多个高价值领域展现出巨大应用潜力。经过多年技术攻关,我国企业逐渐完成从Yb:CALGO晶体生长到批量供货的全链条自主能力建设,随着超快激光向下游持续渗透,Yb:CALGO晶体市场规模将不断扩大。

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