Yb: YAG晶体的熔点达1970℃，为一致熔融化合物，通常采用感应加热熔体提拉法生长：首先将待生长的晶体的原料放在耐高温的坩埚中加热直至熔化，调整炉内温度场，使熔体上部处于过冷状态；然后在籽晶杆上安放所需籽晶，并让籽晶接触熔体表面。当籽晶表面稍熔后，慢慢向上提拉并转动籽晶杆，提拉速率为0.5～1 mm／h、转速为8～12 r／min。使熔体处于过冷状态而结晶于籽晶上，最终生长出我们所需要的晶体。
一、晶体的生长装置
晶体提拉法的装置由五部分组成：
（1）加热系统
加热系统由加热、保温、控温三部分构成。最常用的加热装置分为电阻加热和高频线圈加热两大类。
本次操作所采用的高频线圈加热，依靠的是高频强电流流向环状线圈，产生的强磁束会贯通铱金坩埚，坩埚内产生相对应的涡电流和强大的焦耳热，使晶体温度迅速上升。
保温装置通常采用金属材料以及耐高温材料等做成的热屏蔽罩和保温隔热层。其主要由传感器、控制器等精密仪器进行操作和控制。
（2）坩埚和籽晶夹
坩埚的材料要求化学性质稳定、纯度高，熔点要高于原料的熔点200℃以上。常用的坩埚材料为铂、铱、二氧化硅或其它高熔点氧化物。其中铂、铱主要用于生长氧化物类晶体。籽晶用籽晶夹来装夹。籽晶要求选用无位错或位错密度低的相应单晶。
（3）传动系统
传动系统由籽晶杆、坩埚轴和升降系统组成，并采用高精密的稀土永磁直流电机与籽晶杆连接传动，以保证旋转以及提拉的稳定性与精准性。
（4）气氛控制系统
YAG晶体生长时，通常充入高纯度氮气或氩气等惰性气体，用来保护铱金坩埚不被氧化损耗。
（5）后加热器
后热器可用高熔点氧化物如氧化铝、 陶瓷等制成。通常放在坩埚的上部，生长的晶体逐渐进入后热器，生长完毕后就在后热器中冷却至室温。后热器的主要作用是调节晶体和熔体之间的温度梯度，控制晶体的直径，避免组分过冷现象引起晶体破裂。
二、晶体生长原料的选择
Yb: YAG的单晶生长需要Al2O3（99.999%)、Y2O3（99.999%）、Yb2O3（99.999%）作为原材料，如制备7.5%YbYAG，计算得配料重量百分比Al2O3: Y2O3: Yb2O3=41.61%: 51.15%:7.24%，以高纯度氩气作为保护气体。
三、晶体生长工艺步骤
（1）装炉
将所有原料按化学计量比例称量后，研磨混合均匀，装入铱金坩埚内；
（2）抽空-检漏-调压
密闭单晶炉后，抽真空并使用氩气冲洗2-3次。在泄露率达到合格后开启真空阀以及氩气阀，使炉内达到单晶生长所需的气氛和压力条件；
（3）化料
开启加热器熔化原料，并根据投料量调整化料时间；
（4）引晶
原料全部熔化后，降低功率，待液面温度接近引晶温度时，下降籽晶，与融化的原料熔接完成。随后进行缓慢提拉，引出直径3~5mm的细长单晶；
（5）放肩
引晶结束后，适当降低温度与拉速，等待籽晶收缩直理想尺寸后，在一定提速下，使晶体慢慢放大直目标直径。晶体放肩到合适尺寸后即可进入自动等径生长阶段。
（6）等径
放肩至目标直径大小后，通过拉速、温度的控制，将晶体直径控制在目标直径范围内。
（7）收尾
等径环节生长完毕后，晶体尾部直径缩小至5mm以下时（长度达到180mm-210mm），直接进行提断处理，使晶体与原料熔体分离。此过程应避免生长界面与液面脱离时温度变化而引起错位和滑移。
（8）停炉
晶体生长完成后晶棒需要逐渐冷却至常温，骤冷会导致晶棒内部应力累积，出现开裂。
四、晶体的检验
制备晶体完成后，我们采用偏光应力仪对Yb: YAG晶体进行检验。打开仪器，放入待测的Yb: YAG晶体，观察、测量并记录相关数据。
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