Nd:YVO4 è il cristallo ospite laser più efficiente per il pompaggio di diodi tra gli attuali cristalli laser commerciali, in particolare per densità di potenza da basse a medie.Ciò è principalmente dovuto alle sue caratteristiche di assorbimento ed emissione che superano il Nd:YAG.Pompato da diodi laser, il cristallo Nd:YVO4 è stato incorporato con cristalli ad alto coefficiente NLO (LBO, BBO o KTP) per spostare la frequenza dell'uscita dal vicino infrarosso al verde, al blu o persino all'UV.Questa incorporazione per costruire tutti i laser a stato solido è uno strumento laser ideale in grado di coprire le applicazioni più diffuse dei laser, tra cui lavorazione meccanica, lavorazione dei materiali, spettroscopia, ispezione dei wafer, display luminosi, diagnostica medica, stampa laser e archiviazione di dati, ecc. è stato dimostrato che i laser a stato solido pompati a diodi basati su Nd:YVO4 stanno rapidamente occupando i mercati tradizionalmente dominati dai laser ionici raffreddati ad acqua e dai laser pompati a lampada, soprattutto quando sono richiesti design compatto e uscite a modalità longitudinale singola.
I vantaggi di Nd:YVO4 rispetto a Nd:YAG:
• Un'efficienza di assorbimento pari a circa cinque volte maggiore su un'ampia larghezza di banda di pompaggio intorno a 808 nm (quindi, la dipendenza dalla lunghezza d'onda di pompaggio è molto inferiore e una forte tendenza all'uscita monomodale);
• Sezione trasversale di emissione stimolata tre volte più grande alla lunghezza d'onda del laser di 1064 nm;
• Soglia laser più bassa e maggiore efficienza in pendenza;
• Essendo un cristallo uniassiale con un'ampia birifrangenza, l'emissione è solo polarizzata linearmente.
Proprietà laser di Nd:YVO4:
• Una caratteristica più interessante di Nd:YVO4 è, rispetto a Nd:YAG, il suo coefficiente di assorbimento 5 volte maggiore in una larghezza di banda di assorbimento più ampia intorno alla lunghezza d'onda della pompa di picco di 808 nm, che corrisponde esattamente allo standard dei diodi laser ad alta potenza attualmente disponibili.Ciò significa un cristallo più piccolo che potrebbe essere utilizzato per il laser, portando a un sistema laser più compatto.Per una data potenza di uscita, ciò significa anche un livello di potenza inferiore al quale funziona il diodo laser, prolungando così la durata del costoso diodo laser.La larghezza di banda di assorbimento più ampia del Nd:YVO4 che può raggiungere da 2,4 a 6,3 volte quella del Nd:YAG.Oltre a un pompaggio più efficiente, ciò significa anche una gamma più ampia di selezione delle specifiche dei diodi.Ciò sarà utile ai produttori di sistemi laser per una più ampia tolleranza per una scelta a basso costo.
• Il cristallo Nd:YVO4 ha sezioni trasversali di emissione stimolata più grandi, sia a 1064 nm che a 1342 nm.Quando l'asse a taglia il cristallo Nd:YVO4 con il laser a 1064 m, è circa 4 volte superiore a quello del Nd:YAG, mentre a 1340 nm la sezione trasversale stimolata è 18 volte più grande, il che porta ad un'operazione CW che supera completamente le prestazioni del Nd:YAG. a 1320 nm.Ciò rende il laser Nd:YVO4 facile da mantenere una forte emissione a linea singola alle due lunghezze d'onda.
• Un'altra caratteristica importante dei laser Nd:YVO4 è che, poiché è uniassiale anziché cubico ad alta simmetria come Nd:YAG, emette solo un laser polarizzato linearmente, evitando così effetti birifrangenti indesiderati sulla conversione di frequenza.Sebbene la durata di Nd:YVO4 sia circa 2,7 volte inferiore a quella di Nd:YAG, la sua efficienza di pendenza può essere ancora piuttosto elevata per una corretta progettazione della cavità laser, a causa della sua elevata efficienza quantistica della pompa.
Densità atomica | 1,26×1020 atomi/cm3 (Nd1,0%) |
Parametro della struttura cristallina della cella | Zircone tetragonale, gruppo spaziale D4h-I4/amd a=b=7,1193Å,c=6,2892Å |
Densità | 4,22 g/cm3 |
Durezza di Mohs | 4-5 (Simile al vetro) |
Coefficiente di dilatazione termica(300K) | αa=4,43×10-6/K αc=11,37×10-6/K |
Coefficiente di conducibilità termica(300K) | ∥C:0,0523 W/cm/K ⊥C:0,0510 W/cm/K |
Lunghezza d'onda del laser | 1064 nm,1342nm |
Coefficiente ottico termico(300K) | dno/dT=8,5×10-6/K dne/dT=2,9×10-6/K |
Sezione d'urto di emissione stimolata | 25×10-19 cm2 a 1064 nm |
Durata fluorescente | 90μs(1%) |
Coefficiente di assorbimento | 31,4 cm-1 @810 nm |
Perdita intrinseca | 0,02 cm-1 a 1064 nm |
Guadagna larghezza di banda | 0,96 nm@1064 nm |
Emissione laser polarizzata | polarizzazione;parallelo all'asse ottico (asse c) |
Diodo pompato da ottico a efficienza ottica | >60% |
Parametri tecnici:
Smussare | <λ/4 a 633 nm |
Tolleranze dimensionali | (L±0,1 mm)x(A±0,1 mm)x(L+0,2/-0,1 mm)(L<2,5 mm)(L±0,1 mm)x(A±0,1 mm)x(L+0,5/-0,1 mm)(L>2,5 mm) |
Apertura chiara | Centrale 95% |
Planarità | λ/8 a 633 nm, λ/4 a 633 nm(spessore inferiore a 2 mm) |
Qualità della superficie | 10/5 Gratta/Scava secondo MIL-O-1380A |
Parallelismo | migliore di 20 secondi d'arco |
Perpendicolarità | Perpendicolarità |
Smussare | 0,15x45 gradi |
Rivestimento | 1064 nm,R<0,2%;Rivestimento HR:1064 nm,R>99,8%,808 nm,T>95% |