掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体及其制备方法与应用与流程

本发明涉及一种掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体及其制备方法与应用，属于激光与非线性光学的技术领域。

背景技术：
全固态绿光激光器在激光生物医学、激光彩色显示、激光高密度数据存储、激光光谱学、激光打印、激光水下成像与通讯等领域具有重要应用前景。激活离子Nd3+对应的4F3/2→4F11/2四能级结构跃迁谱线(1.06μm)增益强、发射截面大、效率高。商用半导体激光器(GaAs/GaAlAs,～808nm)泵浦的掺Nd3+的YAG、YVO4、YLF和YAP等激光晶体输出功率已经达到很高水平并且实现了1.06μm固体激光器商业化。目前，实现全固态绿激光光源0.530μm的主要是用KTP和LBO倍频晶体倍频上述1.06μm激光得到，具有效率高、光束好、体积小、稳定性高和寿命长等优点。获得可见光的另一种重要方式是采用激光自倍频技术。所谓自倍频晶体，就是增益介质本身还具有非线性光学的性能，它能利用基质的非线性效应把激活离子受激辐射产生的基频光进行频率转换，得到倍频光。因此，这类晶体必须是不具有对称中心，而且按照相位匹配方向加工。与同时使用激光晶体和倍频晶体的激光器相比，自倍频激光器的特点是体积小，结构简单，光路调整容易，特别是造价低的优势使其具有重要的应用前景。目前实现自倍频绿光激光运转的晶体主要有Nd:MgO:LiNbO3、NdxY1-xAl3(BO3)4和Nd:ReCaO4(BO3)3(Re:Y和Gd)。尽管LiNbO3晶体的有效非线性系数很大(deff＝5.3pm/V)，但是由于光折变效应的存在使该晶体易产生光损伤。虽然可以通过在晶体中掺MgO来减弱这种效应，但同时也影响了晶体的光学质量，限制了Nd3+的掺杂浓度。NdxY1-xAl3(BO3)4(NYAB)晶体的不足之处是不易获得高光学质量的大块单晶。这主要是因为Nd3+离子和Y3+离子的半径相差较大，而且NYAB并非NAB和YAB的均匀固熔体，而是NAB或者YAB晶体与NYAB晶体的复合体。这就造成NYAB晶体中许多结构性缺陷，还使晶体的电轴转动，晶体中产生电双晶。另外NYAB在530nm处的吸收较强，对自倍频输出非常不利。Nd:ReCaO4(BO3)3(Re:Y和Gd)晶体虽然具有较大的有效非线性系数但是晶体的对称性低，热学性质各向异性较强，实际应用控温要求高。因此，迫切有必要探索综合性能优良的激光自倍频晶体。

技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体。本发明还提供一种上述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体的制备方法。本发明还提供一种上述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体的应用。实际应用中将Nd:A3BGa3Si2O14系列晶体沿1066nm相位匹配方向加工成倍频器件。本发明自倍频绿激光器(输出波长533nm)是利用商用半导体激光器(LD，中心波长808nm)泵浦的上述倍频器件得到。该激光器具有结构简单、使用方便、稳定性好、寿命长、体积小、转化率高等优点，有利于自倍频绿光激光器发展和应用。本发明的技术方案如下：专业技术术语：1.倍频(SHG)光学倍频又称光学二次谐波，是指由于光与非线性媒质(一般是晶体)相互作用，使频率为ω的基频光转变为2ω的倍频光的现象。这是一种常见而重要的二阶非线性光学效应。2.自倍频(SFD)所谓自倍频，就是增益介质本身还具有非线性光学的性能，它能利用基质的非线性效应把激活离子受激辐射产生的基频光进行频率转换，得到倍频光。因此，这类晶体必须是不具有对称中心，而且按照相位匹配方向加工。发明概述本发明涉及一种掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体，包括由化学式Nd:A3BGa3Si2O14系列晶体，其中，A为Ca或Sr，所述B为Nb或Ta；根据上述记载，Nd:A3BGa3Si2O14系列晶体包括：Nd:Ca3TaGa3Si2O14、Nd:Sr3TaGa3Si2O14、Nd:Sr3NbGa3Si2O14和Nd:Ca3NbGa3Si2O14，该四种晶体均能实现自倍频。本发明还提供一种上述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体的制备方法本发明还提供一种上述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体的应用，采用商用的中心波长为808nm的半导体激光器泵浦(LD),利用掺钕A3BGa3Si2O14(A＝Ca,Sr；B＝Nb,Ta)系列晶体其增益介质及非线性光学的性能，获得输出波长533nm的绿光自倍频激光，该激光器具有转化效率高、结构紧凑、小型化、可靠性高、寿命长等优点。发明详述一种掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体，包括由化学式A3BGa3Si2O14系列晶体，其中晶体化学式Nd:A3BGa3Si2O14其中，A为Ca或Sr，所述B为Nb或Ta。根据本发明优选的，所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体中，钕离子的掺杂浓度为0.3～10at％。一种上述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体的制备方法，包括如下步骤：(1)按照现有技术进行化学计量比配料，然后依次进行混料、烧料、压料、再烧料步骤，充分固相反应后得到Nd:A3BGa3Si2O14多晶；(2)将上述得到的Nd:A3BGa3Si2O14多晶放到铱金坩埚里，采用高温单晶提拉炉进行生长，生长成为掺钕A3BGa3Si2O14晶体；(3)对所述的Nd:A3BGa3Si2O14系列晶体进行切角加工。根据本发明优选的，所述步骤(2)中，采用高温单晶提拉炉进行生长，其生长速度为0.2～2mm/h,晶体旋转速度为5～20r/min,生长时间为3～7天，生长成为Nd:A3BGa3Si2O14系列晶体。根据本发明优选的，所述步骤(2)中，待所述Nd:A3BGa3Si2O14晶体生长结束后，将上述得到的Nd:A3BGa3Si2O14系列晶体进行退火，退火温度在1000-1400℃。此处设计的优点是为了提高晶体的质量。根据本发明优选的，所述步骤(2)中，待所述Nd:A3BGa3Si2O14多晶生长结束后，将高温单晶提拉炉按10～50℃/h的降温速率降至16-26℃后取出晶体。对生长的掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体进行荧光谱测试，发现其最强荧光发射峰在1066nm附近，因此激光自倍频器件中需要按照1066nm的相位匹配方向计算和加工。具体1066nm倍频切角的表示方法(θ,φ)，上述切角遵循晶体学的国际惯例，前一个角度θ是为空间切割方向与空间坐标系中Z轴的夹角，后一个角度φ为空间切割方向在空间坐标系中XY平面内的投影与X轴的夹角，其中X轴、Y轴和Z轴为三维空间的坐标轴。根据本发明优选的，所述步骤(3)中，当所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体为Nd:Ca3TaGa3Si2O14时，1066nm倍频切角范围为(33°≤θ≤43°，25°≤φ≤35°)和(56°≤θ≤66°，0°≤φ≤5°)，沿该切角将Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体加工成自倍频器件。考虑到晶体定向、加工和仪器误差，Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体的具体切角范围为(28°≤θ≤48°，20°≤φ≤40°)和(51°≤θ≤71°，0°≤φ≤10°)，沿该切角加工成自倍频器件。根据本发明优选的，所述步骤(3)中，当所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体为Nd:Sr3NbGa3Si2O14时，1066nm倍频具体切角范围为(40°≤θ≤60°，20°≤φ≤40°)和(52°≤θ≤72°，0°≤φ≤10°)，沿该切角将Nd:Sr3NbGa3Si2O14晶体加工成自倍频器件。根据本发明优选的，所述步骤(3)中，当所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体为Nd:Sr3TaGa3Si2O14时，1066nm倍频具体切角范围为(22°≤θ≤42°，20°≤φ≤40°)和(53°≤θ≤73°，0°≤φ≤10°)，沿该切角将Nd:Sr3TaGa3Si2O14晶体加工成自倍频器件。根据本发明优选的，所述步骤(3)中，当所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体为Nd:Ca3NbGa3Si2O14时，1066nm倍频具体切角范围为(30°≤θ≤50°，20°≤φ≤40°)和(42°≤θ≤62°，0°≤φ≤10°)，沿该切角将Nd:Ca3NbGa3Si2O14晶体加工成自倍频器件。上述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体的应用：一种掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器，包括商用中心波长808nmLD，所述商用中心波长808nmLD泵浦所述掺钕A3BGa3Si2O14(A＝Ca,Sr；B＝Nb,Ta)系列自倍频晶体器件，以获得的绿光激光。所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中心输出波长在533nm附近。所述泵浦LD工作方式为脉冲运转或连续运转，或者采用输出波长可调谐到808nm钛宝石激光器当泵浦。根据本发明优选的，所述掺钕A3BGa3Si2O14系列自倍频晶体器件在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中的应用：将掺钕A3BGa3Si2O14系列自倍频晶体放置到中心开槽的水冷夹具内，所述掺钕A3BGa3Si2O14系列自倍频晶体的前后通光面保持通光状态，其它面被银箔包围便于散热，然后把所述中心开槽的水冷夹具放置到激光谐振腔内，其中谐振腔入射镜镀有808nm增透膜、532nm高反膜、1055～1070nm高反膜，谐振腔输出镜镀有808nm高反膜、1055～1070nm高反膜和532nm增透膜；用LD发射的808nm的激光通过所述谐振腔入射镜直接端面泵浦掺钕A3BGa3Si2O14系列自倍频晶体，谐振腔输出镜后端产生波长为533nm的自倍频绿光。根据本发明优选的，所述掺钕A3BGa3Si2O14系列自倍频晶体器件在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中的应用：在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列自倍频晶体器件的泵浦光入射面镀808nm增透膜、532nm高反膜、1055～1070nm高反膜，出射面镀808nm高反膜、1055～1070nm高反膜和532nm增透膜。此处设计的优点在于，使掺钕A3BGa3Si2O14系列自倍频晶体器件前后端面自成激光谐振腔，通过缩短谐振腔长度来减少激光器体积，同时能够提高激光器绿光输出功率。本发明的优点在于：1、本发明所述掺钕A3BGa3Si2O14(A＝Ca,Sr；B＝Nb,Ta)系列自倍频晶体，容易生长、激光性能好、非线性系数和容许角大、热学性质优越，本发明自倍频绿激光器具有结构简单、性能稳定、转化率高等优点。2、本发明所述掺钕A3BGa3Si2O14(A＝Ca,Sr；B＝Nb,Ta)系列自倍频晶体绿激光器输出中心波长是533nm,与其它Nd:MgO:LiNbO3、NdxY1-xAl3(BO3)4和Nd:ReCaO4(BO3)3(Re:Y和Gd)自倍频晶体绿光激光器发射波长不同。附图说明图1、掺钕A3BGa3Si2O14(A＝Ca,Sr；B＝Nb,Ta)系列晶体自倍频器件加工示意图；图2、基于掺钕A3BGa3Si2O14(A＝Ca,Sr；B＝Nb,Ta)系列自倍频晶体绿光激光器，晶体前后放置适当的透镜；图3、基于掺钕A3BGa3Si2O14(A＝Ca,Sr；B＝Nb,Ta)系列自倍频晶体绿光激光器，晶体前后两端镀有适当的膜系；图4、掺钕Ca3TaGa3Si2O14(28°≤θ≤48°，20°≤φ≤40°)自倍频器件绿光输出光谱图；在图4中，横坐标代表波长，纵坐标代表强度,该切向的自倍频器件能够获得532.88nm的绿光；图5、掺钕Ca3TaGa3Si2O14(51°≤θ≤71°，0°≤φ≤10°)自倍频器件绿光输出光谱图；在图5中，横坐标代表波长，纵坐标代表强度,该切向的自倍频器件能够获得533.13nm的绿光)。具体实施方式：下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明。实施例1、一种掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体，包括由化学式A3BGa3Si2O14系列晶体，其中晶体化学式Nd:A3BGa3Si2O14其中，A为Ca，所述B为Ta，即为Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体。其中钕离子的掺杂浓度为0.3～10at％。一种上述Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体的制备方法，包括如下步骤：(1)按照现有技术进行化学计量比配料，然后依次进行混料、烧料、压料、再烧料步骤，充分固相反应后得到Nd:Ca3TaGa3Si2O14多晶；(2)将上述得到的Nd:Ca3TaGa3Si2O14多晶放到铱金坩埚里，采用高温单晶提拉炉进行生长，生长成为Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体；(3)对所述的Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体进行切角加工。所述步骤(2)中，采用高温单晶提拉炉进行生长，其生长速度为0.2～2mm/h,晶体旋转速度为5～20r/min,生长时间为3～7天，生长成为Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体。对生长的掺钕Ca3TaGa3Si2O14晶体进行荧光谱测试，发现其最强荧光发射峰在1066nm附近，因此激光自倍频器件中需要按照1066nm的相位匹配方向计算和加工。具体1066nm倍频切角的表示方法(θ,φ)，上述切角遵循晶体学的国际惯例，前一个角度θ是为空间切割方向与空间坐标系中Z轴的夹角，后一个角度φ为空间切割方向在空间坐标系中XY平面内的投影与X轴的夹角，其中X轴、Y轴和Z轴为三维空间的坐标轴。所述Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体，1066nm倍频切角范围为(33°≤θ≤43°，25°≤φ≤35°)和(56°≤θ≤66°，0°≤φ≤5°)，沿该切角将Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体加工成自倍频器件。考虑到晶体定向、加工和仪器误差，Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体的切角范围为(28°≤θ≤48°，20°≤φ≤40°)和(51°≤θ≤71°，0°≤φ≤10°)，沿该切角加工成自倍频器件。晶体器件样品尺寸为：i×i×lmm3(l代表倍频方向长度，2≤l≤20；3≤i≤10)，通光两端精抛光，其中抛光度在30′之内。上述掺钕Ca3TaGa3Si2O14晶体的应用：一种掺钕Ca3TaGa3Si2O14晶体自倍频绿光激光器，包括商用中心波长808nmLD，所述商用中心波长808nmLD泵浦所述掺钕Ca3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件，以获得的绿光激光。所述掺钕Ca3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中的应用：将掺钕Ca3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件放置到中心开槽的水冷夹具内，所述掺钕Ca3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件的前后通光面保持通光状态，其它面被银箔包围便于散热，然后把所述中心开槽的水冷夹具放置到激光谐振腔内，其中谐振腔入射镜镀有808nm增透膜、532nm高反膜、1055～1070nm高反膜，谐振腔输出镜镀有808nm高反膜、1055～1070nm高反膜和532nm增透膜；采用恒温水箱冷却控制晶体的温度在10～20℃左右。用LD发射的808nm的激光通过所述谐振腔入射镜直接端面泵浦掺钕Ca3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件，谐振腔输出镜后端产生波长为533nm的自倍频绿光。实施例2、根据实施例1所述的Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体的制备方法，其区别在于，所述步骤(2)中，待所述掺钕Ca3TaGa3Si2O14晶体生长结束后，将上述得到的掺钕Ca3TaGa3Si2O14晶体进行退火，退火温度在1000-1400℃。此处设计的优点是为了提高晶体的质量。实施例3、根据实施例1所述的Nd:Ca3TaGa3Si2O14晶体的制备方法，其区别在于，所述步骤(2)中，待所述掺钕Ca3TaGa3Si2O14晶体生长结束后，将高温单晶提拉炉按10～50℃/h的降温速率降至16-26℃后取出晶体。实施例4、一种掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体，包括由化学式A3BGa3Si2O14系列晶体，其中晶体化学式为A3BGa3Si2O14其中，A为Ca；所述B为Nb，即为Nd:Ca3NbGa3Si2O14晶体。其中钕离子的掺杂浓度为0.3～10at％。一种上述Nd:Ca3NbGa3Si2O14晶体的制备方法，包括如下步骤：(1)按照现有技术进行化学计量比配料，然后依次进行混料、烧料、压料、再烧料步骤，充分固相反应后得到掺钕Ca3NbGa3Si2O14多晶；(2)将上述得到的掺钕Ca3NbGa3Si2O14多晶放到铱金坩埚里，采用高温单晶提拉炉进行生长，生长成为掺钕Ca3NbGa3Si2O14晶体；(3)对所述的掺钕Ca3NbGa3Si2O14晶体进行切角加工。所述步骤(2)中，采用高温单晶提拉炉进行生长，其生长速度为0.2～2mm/h,晶体旋转速度为5～20r/min,生长时间为3～7天，生长成为掺钕Ca3NbGa3Si2O14晶体。对生长的掺钕Ca3NbGa3Si2O14晶体进行荧光谱测试，发现其最强荧光发射峰在1066nm附近，因此激光自倍频器件中需要按照1066nm的相位匹配方向计算和加工。具体1066nm倍频切角的表示方法(θ,φ)，上述切角遵循晶体学的国际惯例，前一个角度θ是为空间切割方向与空间坐标系中Z轴的夹角，后一个角度φ为空间切割方向在空间坐标系中XY平面内的投影与X轴的夹角，其中X轴、Y轴和Z轴为三维空间的坐标轴。所述Nd:Ca3NbGa3Si2O14晶体，1066nm倍频具体切角范围为(30°≤θ≤50°，20°≤φ≤40°)和(42°≤θ≤62°，0°≤φ≤10°)，沿该切角将Nd:Ca3NbGa3Si2O14晶体加工成自倍频器件。晶体样品尺寸为：i×i×lmm3(l代表倍频方向长度，3≤l≤15；3≤i≤6)，通光两端精抛光，其中抛光度在30′之内。上述掺钕Ca3NbGa3Si2O14晶体的应用：一种掺钕Ca3NbGa3Si2O14晶体自倍频绿光激光器，包括商用中心波长808nmLD，所述商用中心波长808nmLD泵浦所述掺钕Ca3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件，以获得的绿光激光。所述掺钕Ca3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中的应用：将掺钕Ca3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件放置到中心开槽的水冷夹具内，所述掺钕Ca3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件的前后通光面保持通光状态，其它面被银箔包围便于散热，然后把所述中心开槽的水冷夹具放置到激光谐振腔内，其中谐振腔入射镜镀有808nm增透膜、532nm高反膜、1055～1070nm高反膜，谐振腔输出镜镀有808nm高反膜、1055～1070nm高反膜和532nm增透膜；采用恒温水箱冷却控制晶体的温度在10～20℃左右。用LD发射的808nm的激光通过所述谐振腔入射镜直接端面泵浦掺钕Ca3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件，谐振腔输出镜后端产生波长为533nm的自倍频绿光。实施例5、一种掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体，包括由化学式A3BGa3Si2O14系列晶体，其中晶体化学式为A3BGa3Si2O14其中，A为Sr；所述B为Ta，即为Nd:Sr3TaGa3Si2O14晶体。其中钕离子的掺杂浓度为0.3～10at％。一种上述Nd:Sr3TaGa3Si2O14晶体的制备方法，包括如下步骤：(1)按照现有技术进行化学计量比配料，然后依次进行混料、烧料、压料、再烧料步骤，充分固相反应后得到掺钕Sr3TaGa3Si2O14多晶；(2)将上述得到的掺钕Sr3TaGa3Si2O14多晶放到铱金坩埚里，采用高温单晶提拉炉进行生长，生长成为掺钕Sr3TaGa3Si2O14晶体；(3)对所述的掺钕Sr3TaGa3Si2O14晶体进行切角加工。所述步骤(2)中，采用高温单晶提拉炉进行生长，其生长速度为0.2～2mm/h,晶体旋转速度为5～20r/min,生长时间为3～7天，生长出掺钕Sr3TaGa3Si2O14晶体。对生长的掺钕Sr3TaGa3Si2O14晶体进行荧光谱测试，发现其最强荧光发射峰在1066nm附近，因此激光自倍频器件中需要按照1066nm的相位匹配方向计算和加工。具体1066nm倍频切角的表示方法(θ,φ)，上述切角遵循晶体学的国际惯例，前一个角度θ是为空间切割方向与空间坐标系中Z轴的夹角，后一个角度φ为空间切割方向在空间坐标系中XY平面内的投影与X轴的夹角，其中X轴、Y轴和Z轴为三维空间的坐标轴。所述Nd:Sr3TaGa3Si2O14晶体，1066nm倍频具体切角范围为(22°≤θ≤42°，20°≤φ≤40°)和(53°≤θ≤73°，0°≤φ≤10°)，沿该切角将Nd:Sr3TaGa3Si2O14晶体加工成自倍频器件。晶体器件样品尺寸为：i×i×lmm3(l代表倍频方向长度，2≤l≤20；3≤i≤10)，通光两端精抛光，其中抛光度在30′之内。上述掺钕Sr3TaGa3Si2O14晶体的应用：一种掺钕Sr3TaGa3Si2O14晶体自倍频绿光激光器，包括商用中心波长808nmLD，所述商用中心波长808nmLD泵浦所述掺钕Sr3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件，以获得的绿光激光。所述掺钕Sr3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中的应用：将掺钕Sr3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件放置到中心开槽的水冷夹具内，所述掺钕Sr3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件的前后通光面保持通光状态，其它面被银箔包围便于散热，然后把所述中心开槽的水冷夹具放置到激光谐振腔内，其中谐振腔入射镜镀有808nm增透膜、532nm高反膜、1055～1070nm高反膜，谐振腔输出镜镀有808nm高反膜、1055～1070nm高反膜和532nm增透膜；采用恒温水箱冷却控制晶体的温度在5～20℃左右。用LD发射的808nm的激光通过所述谐振腔入射镜直接端面泵浦掺钕Sr3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件，谐振腔输出镜后端产生波长为533nm的自倍频绿光。实施例6、一种掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体，包括由化学式A3BGa3Si2O14系列晶体，其中晶体化学式为A3BGa3Si2O14其中，A为Sr；所述B为Nb，即为Nd:Sr3NbGa3Si2O14晶体。其中钕离子的掺杂浓度为0.3～10at％。一种上述Nd:Sr3NbGa3Si2O14晶体的制备方法，包括如下步骤：(1)按照现有技术进行化学计量比配料，然后依次进行混料、烧料、压料、再烧料步骤，充分固相反应后得到掺钕Sr3NbGa3Si2O14多晶；(2)将上述得到的掺钕Sr3NbGa3Si2O14多晶放到铱金坩埚里，采用高温单晶提拉炉进行生长，生长成为掺钕Sr3NbGa3Si2O14晶体；(3)对所述的掺钕Sr3NbGa3Si2O14晶体进行切角加工。所述步骤(2)中，采用高温单晶提拉炉进行生长，其生长速度为0.2～2mm/h,晶体旋转速度为5～20r/min,生长时间为3～7天，生长成为掺钕Sr3NbGa3Si2O14晶体。对生长的掺钕Sr3NbGa3Si2O14晶体进行荧光谱测试，发现其最强荧光发射峰在1066nm附近，因此激光自倍频器件中需要按照1066nm的相位匹配方向计算和加工。具体1066nm倍频切角的表示方法(θ,φ)，上述切角遵循晶体学的国际惯例，前一个角度θ是为空间切割方向与空间坐标系中Z轴的夹角，后一个角度φ为空间切割方向在空间坐标系中XY平面内的投影与X轴的夹角，其中X轴、Y轴和Z轴为三维空间的坐标轴。所述Nd:Sr3NbGa3Si2O14晶体，1066nm倍频具体切角范围为(40°≤θ≤60°，20°≤φ≤40°)和(52°≤θ≤72°，0°≤φ≤10°)，沿该切角将Nd:Sr3NbGa3Si2O14晶体加工成自倍频器件。晶体样品尺寸为：i×i×lmm3(l代表倍频方向长度，3≤l≤15；3≤i≤6)，通光两端精抛光，其中抛光度在30′之内。上述掺钕Sr3NbGa3Si2O14晶体的应用：一种掺钕Sr3NbGa3Si2O14晶体自倍频绿光激光器，包括商用中心波长808nmLD，所述商用中心波长808nmLD泵浦所述掺钕Sr3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件，以获得的绿光激光。所述掺钕Sr3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中的应用：将掺钕Sr3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件放置到中心开槽的水冷夹具内，所述掺钕Sr3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件的前后通光面保持通光状态，其它面被银箔包围便于散热，然后把所述中心开槽的水冷夹具放置到激光谐振腔内，其中谐振腔入射镜镀有808nm增透膜、532nm高反膜、1055～1070nm高反膜，谐振腔输出镜镀有808nm高反膜、1055～1070nm高反膜和532nm增透膜；采用恒温水箱冷却控制晶体的温度在5～20℃左右。用LD发射的808nm的激光通过所述谐振腔入射镜直接端面泵浦掺钕Sr3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件，谐振腔输出镜后端产生波长为533nm的自倍频绿光。实施例7、如实施例1所述掺钕Ca3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中的应用：在所述掺钕Ca3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件的泵浦光入射面镀808nm增透膜、532nm高反膜、1055～1070nm高反膜，出射面镀808nm高反膜、1055～1070nm高反膜和532nm增透膜，然后放到特制的晶体夹具上(晶体的前后通光面保持通光状态，其他四个面被银箔包围便于散热)。采用恒温水箱冷却控制晶体的温度在10～20℃左右。采用连续输出的LD(808nm)泵浦，调整夹具位置，使激光(808nm)沿晶体倍频方向通入，在晶体出光端面后面可得到533nm自倍频绿光。实施例8、如实施例4所述掺钕Ca3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中的应用：在所述掺钕Ca3NbGa3Si2O14自倍频晶体器件的泵浦光入射面镀808nm增透膜、532nm高反膜、1055～1070nm高反膜，出射面镀808nm高反膜、1055～1070nm高反膜和532nm增透膜，然后放到特制的晶体夹具上(晶体的前后通光面保持通光状态，其他四个面被银箔包围便于散热)。采用恒温水箱冷却控制晶体的温度在5～20℃左右。采用脉冲输出的钛宝石激光器，调整夹具位置，使LD泵浦光沿晶体倍频方向通入，在晶体出光端面后面可得到533nm自倍频绿光。实施例9、如实施例7所述掺钕Ca3TaGa3Si2O14自倍频晶体器件在所述掺钕A3BGa3Si2O14系列晶体自倍频绿光激光器中的应用：其区别在于：采用脉冲输出的钛宝石激光器，调整夹具位置，使激光(808nm)沿晶体倍频方向通入，在晶体出光端面后面可得到533nm自倍频绿光。