在不斷優化設備激光加熱系統，調整生長參數的基礎上，成功制備出直徑約0.2 mm長710 mm YbYAG單晶光纖，LHPG單晶光纖生長爐設備結構如圖1所示。該YbYAG單晶光纖長徑比＞3000，且直徑波動在±5%以內，是迄今為止在國內外見諸報道的同類單晶光纖中較高的長徑比，且表現出一定的可彎折柔韌特性，在機械性能上已具備光纖的特征。YbYAG晶體，具有尺寸大，缺陷密度低，利用率高，成本低等優點。Yb3 + 離子摻雜YAG 晶體( Yb: YAG) 作為一種性能優良的激光晶體已廣泛應用于高效、高功率激光領域。高長徑比的YbYAG單晶光纖，展現出的柔性特征將有利于實現全固態、高緊湊性的高功率激光器件。四川大尺寸YbYAG晶體材料
真空氣氛下生長出的YbYAG晶體因存在色心呈藍綠色，1400℃退火后色心消失。對兩種晶體進行晶體結構表征，結果表明晶體中無雜相、品質較好。腐蝕后形貌分析發現退火后晶體內應力釋放、到達表面的位錯增加，更易被腐蝕，表面粗糙度大、顯微鏡下腐蝕坑數量多。針對目前色心形成機理尚不明確的問題，探究900℃、1000℃、1100℃和1400℃不同溫度退火5小時以及900℃下5小時、10小時、20小時、30小時和40小時不同退火時間對晶體光學性能的影響。結果表明近紅外區域900nm~1050nm范圍內三處吸收峰一直存在，為YbYAG本征吸收峰，不同條件下只強度發生變化。北京溫梯法生長YbYAG晶體供應YbYAG晶體或摻鐿釔鋁石榴石可輸出0.94 μm激光。
YbYAG激光晶體的高溫退火和高濃度摻雜效應，測定了提拉法生長的不同摻雜濃度的YbYAG晶體從紫外到近紅外區的吸收光譜，發現高溫氧化氣氛退火后原先可見光區色心寬帶吸收消失的同時，在紫外區出現新的吸收帶，并通過色心的轉化對這一現象進行了解釋。在紫外區和近紅外區吸收光譜中，發現隨摻雜濃度的升高220 nm和940 nm附近的吸收帶的位置略有移動，提出是由于Yb3+離子摻雜引起的晶格結構畸變導致了YbYAG晶體光譜性質的改變。YbYAG與傳統的晶體相比具有更大的吸收帶寬,更長的上能級壽命。
YbYAG晶體的熱學性質及其對激光性能的影響，對于中頻感應加熱提拉法(Czochralski Method)生長的高摻雜濃度(原子數分數0.30)YbYAG晶體，經退火后采用差示掃描量熱計法測量了晶體的比熱容，通過激光脈沖法測量了不同摻雜濃度(原子數分數0.05～0.30YbYAG晶體的熱擴散率和熱導率。實驗表明，隨著Yb3+離子濃度增加，YbYAG晶體在300 K溫度下的導熱性能有明顯的降低。原子數分數為0.30的YbYAG晶體的激光實驗表明，高摻雜濃度YbYAG晶體熱導率的降低導致了激光閾值的增加。YAG晶體生長時，通常充入高純度氮氣或氬氣等惰性氣體，用來保護銥金坩堝不被氧化損耗。
采用無膠鍵合(AFB)技術制備的晶體波導具有良好的模式限制作用。在考慮模式競爭的情況下，對晶體波導的單橫模條件進行計算，得出在芯層材料為原子數分數為1%的YbYAG，內包層材料為原子數分數為0.5%的ErYAG中，芯層和內包層的單橫模厚度范圍。計算結果表明芯層厚度上限可以增大為傳統計算結果的1.79倍，為同時實現大模場面積和單橫模輸出提供了理論支持。通過實驗制備出芯層尺寸為320μm×400μm的大芯層尺寸YbYAG晶體波導，并將該晶體波導作為增益介質搭建了晶體波導激光器，得到了1030 nm激光輸出，其較高輸出功率為26W，斜率效率為31.5%，此時光束質量因子為 Mx2=1。YbYAG晶體吸收線寬、熱導性能和機械性能好。新型YbYAG晶體參數
摻鐿釔鋁石榴石晶體是適合高平均功率和高光束質量發射的激光材料。四川大尺寸YbYAG晶體材料
大芯層尺寸YbYAG晶體波導的設計，采用無膠鍵合(AFB)技術制備的晶體波導具有良好的模式限制作用。在考慮模式競爭的情況下，對晶體波導的單橫模條件進行計算，得出在芯層材料為原子數分數為1%的YbYAG，內包層材料為原子數分數為0.5%的ErYAG中，芯層和內包層的單橫模厚度范圍。計算結果表明芯層厚度上限可以增大為傳統計算結果的1.79倍，為同時實現大模場面積和單橫模輸出提供了理論支持。通過實驗制備出芯層尺寸為320μm×400μm的大芯層尺寸YbYAG晶體波導，并將該晶體波導作為增益介質搭建了晶體波導激光器，得到了1030nm激光輸出，其較高輸出功率為26 W，斜率效率為31.5%，此時光束質量因子為Mx2=1。四川大尺寸YbYAG晶體材料