Nd:YVO4 är den mest effektiva laservärdkristallen för diodpumpning bland de nuvarande kommersiella laserkristallerna, speciellt för låg till medelhög effekttäthet.Detta är främst för dess absorptions- och emissionsegenskaper som överträffar Nd:YAG.Pumpad av laserdioder har Nd:YVO4-kristallen inkorporerats med kristaller med hög NLO-koefficient (LBO, BBO eller KTP) för att frekvensskifta utsignalen från det nära infraröda till grönt, blått eller till och med UV.Denna integration för att konstruera alla solid state-lasrar är ett idealiskt laserverktyg som kan täcka de mest utbredda tillämpningarna av lasrar, inklusive bearbetning, materialbearbetning, spektroskopi, waferinspektion, ljusdisplayer, medicinsk diagnostik, laserutskrift och datalagring, etc. Det har visat sig att Nd:YVO4-baserade diodpumpade halvledarlasrar snabbt ockuperar de marknader som traditionellt domineras av vattenkylda jonlasrar och lamppumpade lasrar, särskilt när kompakt design och enkel-longitudinella utgångar krävs.
Nd:YVO4:s fördelar jämfört med Nd:YAG:
• Så hög som cirka fem gånger större absorptionseffektiv över en bred pumpbandbredd runt 808 nm (därför är beroendet av pumpvåglängden mycket lägre och en stark tendens till singelmodsutgången);
• Så stor som tre gånger större tvärsnitt av stimulerad emission vid lasrvåglängden 1064nm;
• Lägre lasringströskel och högre lutningseffektivitet;
• Som en enaxlig kristall med stor dubbelbrytning är emissionen endast linjärt polariserad.
Laseregenskaper för Nd:YVO4:
• En mest attraktiv karaktär hos Nd:YVO4 är, jämfört med Nd:YAG, dess 5 gånger större absorptionskoefficient i en bredare absorptionsbandbredd runt 808nm topppumpvåglängden, vilket precis matchar standarden för högeffektlaserdioder som för närvarande finns tillgängliga.Detta innebär en mindre kristall som skulle kunna användas för lasern, vilket leder till ett mer kompakt lasersystem.För en given uteffekt innebär detta också en lägre effektnivå vid vilken laserdioden arbetar, vilket förlänger livslängden för den dyra laserdioden.Den bredare absorptionsbandbredden för Nd:YVO4 som kan nå 2,4 till 6,3 gånger den för Nd:YAG.Förutom effektivare pumpning innebär det också ett bredare urval av diodspecifikationer.Detta kommer att vara till hjälp för lasersystemtillverkare för större tolerans för lägre kostnadsval.
• Nd:YVO4-kristall har större stimulerade emissionstvärsnitt, både vid 1064nm och 1342nm.När a-axeln skär Nd:YVO4 kristall som laserar vid 1064m, är den cirka 4 gånger högre än den för Nd:YAG, medan den stimulerade tvärsektionen vid 1340nm är 18 gånger större, vilket leder till att en CW-operation helt överträffar Nd:YAG vid 1320nm.Dessa gör Nd:YVO4-lasern lätt att upprätthålla en stark enkellinjeemission vid de två våglängderna.
• En annan viktig karaktär hos Nd:YVO4-lasrar är, eftersom den är en uniaxiell snarare än en hög kubisk symmetri som Nd:YAG, den bara avger en linjärt polariserad laser, vilket undviker oönskade dubbelbrytande effekter på frekvensomvandlingen.Även om livslängden för Nd:YVO4 är cirka 2,7 gånger kortare än den för Nd:YAG, kan dess lutningseffektivitet fortfarande vara ganska hög för en korrekt design av laserkavitet, på grund av dess höga pumpkvanteffektivitet.
Atomdensitet | 1,26×1020 atomer/cm3 (Nd1,0%) |
Crystal StructureCell Parameter | Zircon Tetragonal, rymdgrupp D4h-I4/amd a=b=7,1193Å, c=6,2892Å |
Densitet | 4,22 g/cm3 |
Mohs hårdhet | 4-5 (glasliknande) |
Termisk expansionskoefficient(300 000) | aa=4,43x10-6/K ac=11,37x10-6/K |
Värmeledningskoefficient(300 000) | ∥C:0,0523 W/cm/K ⊥C:0,0510 W/cm/K |
Laser våglängd | 1064nm,1342nm |
Termisk optisk koefficient(300 000) | dno/dT=8,5×10-6/K dne/dT=2,9×10-6/K |
Stimulerat emissionstvärsnitt | 25×10-19cm2 @ 1064nm |
Fluorescerande livslängd | 90 μs (1 %) |
Absorptionskoefficient | 31,4 cm-1 vid 810 nm |
Inneboende förlust | 0,02 cm-1 @ 1064 nm |
Få bandbredd | 0,96nm@1064nm |
Polariserad laseremission | polarisering;parallell med optisk axel (c-axel) |
Diodpumpad optisk till optisk effektivitet | >60 % |
Tekniska parametrar:
Avfasning | <λ/4 @ 633nm |
Måtttoleranser | (B±0,1 mm)x(H±0,1 mm)x(L+0,2/-0,1 mm)(L<2,5 mm)(B±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.5/-0.1mm)(L>2,5 mm) |
Klar bländare | Central 95 % |
Flathet | λ/8 @ 633 nm, λ/4 @ 633 nm(ticness mindre än 2 mm) |
Ytkvalitet | 10/5 Scratch/Dig per MIL-O-1380A |
Parallellism | bättre än 20 bågsekunder |
Vinkelräthet | Vinkelräthet |
Avfasning | 0,15x45 grader |
Beläggning | 1064nm,R<0,2 %;HR-beläggning:1064nm,R>99,8 %,808nm,T>95 % |