磁光晶体及器件研究进展

陈伟，王城强，陈养国，章睿，党羽，陈江旭，陈秋华，张星（福建福晶科技股份有限公司）

摘要：磁光隔离器作为激光系统中的关键器件，核心功能依赖于磁光晶体的法拉第效应，能够有效隔离反射光，提升激光系统的稳定性。本文综述了磁光材料的发展历程，重点介绍了稀土石榴石晶体（如TGG、TAG、TSAG、YIG）和氟化物晶体（如CeF3、KTb3F10）的磁光性能、生长技术及应用现状。TGG晶体是目前应用最广泛的磁光材料，但其磁光性能在高功率激光器中逐渐面临瓶颈；TAG和TSAG晶体性能更优，Verdet常数要高于TGG晶体30%以上，但生长难度较大；YIG晶体在中远红外波段表现优异，在1 064 nm处的Verdet常数可达-515. 82 rad（/ T·m），但尺寸限制仍需突破。氟化物晶体（如CeF3和KTF）凭借高透过率和低光学吸收成为新兴研究方向，尤其在紫外和可见光波段潜力显著，在紫外波段透过率能达到85%。此外，本文探讨了磁光隔离器的工作原理、发展历程及研究进展，并展望了未来高性能磁光材料及器件的应用前景。

关键词：磁光晶体；磁光效应；石榴石晶体；氟化物晶体；磁光隔离器