Nd:YVO4 является наиболее эффективным основным лазерным кристаллом для диодной накачки среди современных коммерческих лазерных кристаллов, особенно для плотности мощности от низкой до средней.В основном это связано с его абсорбционными и эмиссионными характеристиками, превосходящими Nd:YAG.Кристалл Nd:YVO4, накачиваемый лазерными диодами, сочетается с кристаллами с высоким коэффициентом NLO (LBO, BBO или KTP) для смещения частоты выходного сигнала из ближнего инфракрасного диапазона в зеленый, синий или даже УФ.Это объединение для создания всех твердотельных лазеров является идеальным лазерным инструментом, который может охватывать наиболее распространенные применения лазеров, включая механическую обработку, обработку материалов, спектроскопию, проверку пластин, световые дисплеи, медицинскую диагностику, лазерную печать, хранение данных и т. д. Было показано, что твердотельные лазеры на основе Nd:YVO4 с диодной накачкой быстро занимают рынки, на которых традиционно доминируют ионные лазеры с водяным охлаждением и лазеры с ламповой накачкой, особенно когда требуются компактная конструкция и выходная мощность с одной продольной модой.
Преимущества Nd:YVO4 перед Nd:YAG:
• Эффективность поглощения примерно в пять раз выше в широкой полосе накачки около 808 нм (следовательно, зависимость от длины волны накачки намного ниже и наблюдается сильная тенденция к одномодовому выходному сигналу);
• В три раза большее сечение стимулированного излучения на длине волны генерации 1064 нм;
• Более низкий порог генерации и более высокая эффективность наклона;
• Так как одноосный кристалл имеет большое двулучепреломление, излучение имеет только линейно поляризованное излучение.
Лазерные свойства Nd:YVO4:
• Одним из наиболее привлекательных свойств Nd:YVO4 по сравнению с Nd:YAG является его в 5 раз больший коэффициент поглощения при более широкой полосе поглощения около пиковой длины волны накачки 808 нм, что соответствует стандарту доступных в настоящее время мощных лазерных диодов.Это означает, что для лазера можно будет использовать кристалл меньшего размера, что приведет к более компактной лазерной системе.Для данной выходной мощности это также означает более низкий уровень мощности, при котором работает лазерный диод, что продлевает срок службы дорогого лазерного диода.Более широкая полоса поглощения Nd:YVO4, которая может достигать 2,4–6,3 раз, чем у Nd:YAG.Помимо более эффективной накачки, это также означает более широкий диапазон выбора характеристик диодов.Это будет полезно производителям лазерных систем для более широкого выбора при более низкой стоимости.
• Кристалл Nd:YVO4 имеет большее поперечное сечение стимулированного излучения как при 1064 нм, так и при 1342 нм.Когда ось a разрезает кристалл Nd:YVO4 лазерной генерацией на длине волны 1064 м, она примерно в 4 раза выше, чем у Nd:YAG, а при 1340 нм стимулированное сечение в 18 раз больше, что приводит к работе в непрерывном режиме, полностью превосходящей Nd:YAG. на 1320 нм.Это позволяет лазеру Nd:YVO4 легко поддерживать сильное однолинейное излучение на двух длинах волн.
• Еще одной важной особенностью лазеров Nd:YVO4 является то, что поскольку он является одноосным, а не кубическим лазером с высокой симметрией, как Nd:YAG, он излучает только линейно поляризованный лазер, что позволяет избежать нежелательных эффектов двойного лучепреломления при преобразовании частоты.Хотя время жизни Nd:YVO4 примерно в 2,7 раза короче, чем у Nd:YAG, его наклонная эффективность может быть все еще довольно высокой при правильной конструкции лазерного резонатора из-за его высокой квантовой эффективности накачки.
Атомная плотность | 1,26×1020 атомов/см3 (Nd1,0%) |
Параметр Crystal StructureCell | Циркон Тетрагональный, пространственная группа D4h-I4/amd а=b=7,1193Å, c=6,2892Å |
Плотность | 4,22 г/см3 |
Твердость по Моосу | 4-5 (стеклянный) |
Коэффициент теплового расширения(300 тыс.) | αа=4,43×10-6/К αс=11,37×10-6/К |
Коэффициент теплопроводности(300 тыс.) | ∥С:0,0523 Вт/см/К ⊥С:0,0510 Вт/см/К |
Длина волны генерации | 1064 нм,1342 нм |
Тепловой оптический коэффициент(300 тыс.) | dno/dT=8,5×10-6/К dne/dT=2,9×10-6/К |
Сечение стимулированного излучения | 25×10–19 см2 при 1064 нм |
Срок службы флуоресцентной лампы | 90 мкс (1%) |
Коэффициент поглощения | 31,4 см-1 при 810 нм |
Внутренние потери | 0,02 см-1 при 1064 нм |
Увеличение пропускной способности | 0,96 нм при 1064 нм |
Поляризованное лазерное излучение | поляризация;параллельно оптической оси (ось c) |
Диодная накачка до оптической эффективности | >60% |
Технические параметры:
Фаска | <λ/4 @ 633 нм |
Размерные допуски | (Ш±0,1 мм)x(В±0,1 мм)x(Д+0,2/-0,1 мм)(L<2,5 мм)(Ш±0,1 мм)x(В±0,1 мм)x(Д+0,5/-0,1 мм)(L>2,5 мм) |
Чистая диафрагма | Центральный 95% |
Плоскостность | λ/8 при 633 нм, λ/4 при 633 нм(толщина менее 2 мм) |
Качество поверхности | 10/5 царапин/копаний согласно MIL-O-1380A |
Параллелизм | лучше, чем 20 угловых секунд |
Перпендикулярность | Перпендикулярность |
Фаска | 0,15x45 градусов |
Покрытие | 1064 нм,R<0,2%;HR-покрытие:1064 нм,R>99,8%,808 нм,T>95% |