Nd:YVO4 je najúčinnejší laserový hostiteľský kryštál na pumpovanie diód spomedzi súčasných komerčných laserových kryštálov, najmä pre nízku až strednú hustotu výkonu.Je to hlavne pre svoje absorpčné a emisné vlastnosti, ktoré prevyšujú Nd:YAG.Kryštál Nd:YVO4, čerpaný laserovými diódami, bol zakomponovaný s kryštálmi s vysokým koeficientom NLO (LBO, BBO alebo KTP) na frekvenčný posun výstupu z blízkej infračervenej na zelenú, modrú alebo dokonca UV.Toto začlenenie na konštrukciu všetkých pevnolátkových laserov je ideálnym laserovým nástrojom, ktorý dokáže pokryť najrozšírenejšie aplikácie laserov, vrátane obrábania, spracovania materiálov, spektroskopie, kontroly doštičiek, svetelných displejov, lekárskej diagnostiky, laserovej tlače a ukladania dát atď. Ukázalo sa, že polovodičové lasery s diódovým čerpaním na báze Nd:YVO4 rýchlo obsadzujú trhy, na ktorých tradične dominujú vodou chladené iónové lasery a lasery čerpané lampou, najmä ak sa vyžaduje kompaktný dizajn a výstupy v jednom pozdĺžnom režime.
Výhody Nd:YVO4 oproti Nd:YAG:
• Až asi päťkrát väčšia absorpcia účinná v širokom čerpacom pásme okolo 808 nm (preto je závislosť od čerpacej vlnovej dĺžky oveľa nižšia a má silný sklon k jednovidovému výstupu);
• Až trikrát väčší prierez stimulovanej emisie pri vlnovej dĺžke lasera 1064 nm;
• Nižší prah laserového žiarenia a vyššia účinnosť sklonu;
• Keďže ide o jednoosý kryštál s veľkým dvojlomom, emisia je len lineárne polarizovaná.
Laserové vlastnosti Nd:YVO4:
• Jednou z najatraktívnejších vlastností Nd:YVO4 je v porovnaní s Nd:YAG jej 5-krát väčší absorpčný koeficient v širšom absorpčnom pásme okolo 808nm špičkovej vlnovej dĺžky pumpy, čo len zodpovedá štandardu vysokovýkonných laserových diód, ktoré sú v súčasnosti dostupné.To znamená menší kryštál, ktorý by sa dal použiť pre laser, čo vedie ku kompaktnejšiemu laserovému systému.Pre daný výstupný výkon to znamená aj nižšiu úroveň výkonu, pri ktorej laserová dióda pracuje, čím sa predlžuje životnosť drahej laserovej diódy.Širšia šírka absorpčného pásma Nd:YVO4, ktorá môže dosiahnuť 2,4 až 6,3-násobok šírky Nd:YAG.Okrem efektívnejšieho čerpania to znamená aj širší výber špecifikácií diód.To bude užitočné pre výrobcov laserových systémov pre širšiu toleranciu pre nižšiu cenu.
• Kryštál Nd:YVO4 má väčší prierez stimulovanej emisie, pri 1064 nm aj 1342 nm.Pri osi A rezu Nd:YVO4 kryštálovým laserom pri 1064 m je to asi 4-krát vyššie ako pri Nd:YAG, zatiaľ čo pri 1340nm je stimulovaný prierez 18-krát väčší, čo vedie k CW operácii, ktorá úplne prekoná Nd:YAG pri 1320 nm.Vďaka nim je laser Nd:YVO4 jednoduchý na udržanie silnej emisie jednej čiary na dvoch vlnových dĺžkach.
• Ďalšou dôležitou vlastnosťou laserov Nd:YVO4 je, že keďže ide skôr o jednoosovú ako veľkú symetriu kubickej ako Nd:YAG, vyžaruje len lineárne polarizovaný laser, čím sa vyhýba nežiaducim dvojlomným efektom na frekvenčnú konverziu.Hoci životnosť Nd:YVO4 je asi 2,7-krát kratšia ako životnosť Nd:YAG, jeho sklonová účinnosť môže byť stále dosť vysoká pre správny návrh dutiny lasera, kvôli jeho vysokej kvantovej účinnosti čerpadla.
Atómová hustota | 1,26 × 1020 atómov/cm3 (Nd1,0 %) |
Crystal StructureCell Parameter | Zirkón Tetragonal, vesmírna skupina D4h-I4/amd a=b=7,1193Á, c=6,2892Á |
Hustota | 4,22 g/cm3 |
Tvrdosť podľa Mohsa | 4-5 (ako sklo) |
Koeficient tepelnej rozťažnosti(300 tis) | aa = 4,43 x 10-6/K ac = 11,37 x 10-6/K |
Súčiniteľ tepelnej vodivosti(300 tis) | ∥C:0,0523 W/cm/K ⊥C:0,0510 W/cm/K |
Vlnová dĺžka lasera | 1064 nm,1342 nm |
Tepelno-optický koeficient(300 tis) | dno/dT=8,5×10-6/K dňa/dT=2,9×10-6/K |
Stimulovaný emisný prierez | 25×10-19cm2 @ 1064nm |
Životnosť fluorescencie | 90 μs (1 %) |
Absorpčný koeficient | 31,4 cm-1 @ 810 nm |
Vnútorná strata | 0,02 cm-1 @ 1064 nm |
Získajte šírku pásma | 0,96nm@1064nm |
Polarizovaná laserová emisia | polarizácia;rovnobežná s optickou osou (os c) |
Dióda čerpaná z optickej na optickú účinnosť | > 60 % |
Technické parametre:
Skosenie | <A/4 @ 633 nm |
Rozmerové tolerancie | (Š±0,1mm)x(V±0,1mm)x(D+0,2/-0,1mm)(L<2,5 mm)(Š±0,1mm)x(V±0,1mm)x(D+0,5/-0,1mm)(L>2,5 mm) |
Jasná clona | Stred 95 % |
Plochosť | λ/8 @ 633 nm, A/4 @ 633 nm(škrípanie menej ako 2 mm) |
Kvalita povrchu | 10/5 Scratch/Dig podľa MIL-O-1380A |
Paralelnosť | lepšie ako 20 oblúkových sekúnd |
Kolmosť | Kolmosť |
Skosenie | 0,15 x 45 stupňov |
Náter | 1064 nm,R<0,2 %;HR povlak:1064 nm,R>99,8 %,808 nm,T>95 % |