Terbiumgalliumgranat (Tb3Ga5O12, TGG) ist eine entscheidende Kategorie magnetooptischer Materialien zur Verwendung im sichtbaren und im nahen Infrarotspektralbereich ((400-470 nm und 500-1500 nm)). Der TGG-Kristall besitzt eine große Verdet-Konstante (35 RadT-1m-1 bei 1064 nm), eine hohe Wärmeleitfähigkeit (7,4 Wm-1K-1), geringe optische Verluste (<0,1% / cm) und eine hohe Laserschadensschwelle (> 1) GW / cm²). Daher ist es ein attraktiver faraday-rotierender Kristall für den Bau magneto-optischer Isolatoren, magneto-optische Schalter, Magneto-optische Modulatoren und so weiter, weit verbreitet in YAG, Ti-doped Saphir und andere mehrstufige Amplifikation, Ringtyp, Saateinspritzlaser.
Parameter
| Chemische Formel | Tb3Ga5O12 |
| Gitter Parameter | a=12.355Å |
| Wachstums Methode | Czocralski |
| Dichte | 7.13g/cm3 |
| Härte (Mohs) | 8 |
| Schmelz Punkt | 1725 ℃ |
| Brechungs Index | 1.954 bei 1064nm |
| Kristall Struktur: | [111] |
| Extinktions Verhältnis (über 2/3 freie Aperturen): | 30 dB |
| Verdet-Konstante (632 nm): | -134 RadT-1m-1 |
| Verdet-Konstante (1064 nm): | -40 RadT-1m-1 |
| Wärme Leitfähigkeit: | 7.4 W cm–1 K-1 |
| Brechungs Index: | 1.95 |
| Nichtlinearer Index, n2: | 8 |
| Verdienstfigur, V / a: | 27 |
| Verdienstfigur, V / n2: | 5 |
- Große Verdet-Konstante (35 Rad T-1m-1).
- Geringe optische Verluste (<0,1% / cm)
- Hohe Wärmeleitfähigkeit (7,4 W m-1K-1).
- Hohe Laserschadensschwelle (> 1 GW / cm2).
- TGG hat die doppelte Verdet-Konstante eines mit Terbium dotierten Glases.
- Die Wärmeleitfähigkeit ist um eine Größenordnung größer als bei typischem Glas.
magnetooptischer Wellenleiter
Famagnetooptischer Wellenleiter auf Basis eines TGG-Kristalls über 15 MeV C3+ -Ionenbestrahlung. Der Ionenbestrahlungsprozess führt zu einer optischen Anisotropie im bestrahlten TGG-Wellenleiter, die die magnetooptische Drehung im Wellenleiter behindert. Um die durch Bestrahlung induzierte optische Anisotropie zu beseitigen, haben wir den bestrahlten TGG-Wellenleiter unter verschiedenen Bedingungen getempert. Nach einstündigem Tempern bei 400 ° C wird im Wellenleiter eine magnetooptische Drehung von 14 ° C bei einer Wellenlänge von 632,8 nm unter dem Magnetfeld von 0,24 T beobachtet, was mit dem im TGG-Kristall unter beobachteten vergleichbar ist das gleiche Magnetfeld.
Ionenbestrahlter magnetooptischer Wellenleiter auf Basis von TGG-Kristallen
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