Технические характеристики:
| Передача искажений волнового фронта | менее λ/4 при 633 нм | Чистая диафрагма | >90% центральная часть |
| Фаска | ≤0,2 мм при 45 градусах | Чип | ≤0,1 мм |
| Плоскостность | λ/8 @ 633 нм | Качество поверхности | 10/5 С/Д |
| Параллелизм | лучше, чем 10 угловых секунд | Перпендикулярность | ≤5 угловых минут |
| Угловой допуск | ≤0.5° | Гарантийный срок качества | один год при правильном использовании |
| Типичное покрытие | AR @ 1064 нм и HT @ 808 нм, HR @ 1064 нм и HT @ 808 нм | Порог урона | 700 МВт/см^2 при 1064 нм, 10 Гц, 10 нс |
Физические и оптические свойства:
| Атомная плотность | 1,26x1020 атомов/см3 (Nd1,0%) | Кристальная структура | Циркон Тетрагональный, пространственная группа D4h-I4/amd а=b=7,1193А, с=6,2892А |
| Плотность | 4,22 г/см3 | Твердость по шкале Мооса | 4-5 (стеклянный) |
| Коэффициент термического расширения (300К) | αa=4.43x10-6 /K αc=11.37x10-6 /K |
Теплопроводность | 5,2 Вт/м/К(при 25 ℃) |
| Длина волны лазера | 1064 нм, 1342 нм | Тепловой оптический коэффициент (300 К) | dno/dT=8.5×10-6 /K dne/dT=2.9×10-6 /K |
| Сечение стимулированного излучения | 25×10–19 см2 при 1064 нм | Длина волны насоса | 808 нм |
| Химическая формула | Нд:YVO4 | Срок службы флуоресцентной лампы | 90 мкс (1% легирование Nd) |
| 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 | π-поляризация; параллельно оптической оси (ось c) |
| Диодная накачка для оптической эффективности | >60% | Уравнения Селемейера (λ в мкм) | n02=3.77834+0.069736/(λ2-0.04724)-0.010813λ2 ne2=4.59905+0.110534/(λ2-0.04813)-0.012676λ2 |
Лазерные свойства Nd:YVO4:
1. Nd:YVO4 выделяется своими привлекательными свойствами по сравнению с Nd:YAG. он демонстрирует пятикратное увеличение коэффициента поглощения в более широкой полосе пропускания около пиковой длины волны накачки 808 нм, что полностью соответствует стандартам мощных лазерных диодов. Эта характеристика позволяет использовать в лазерных системах кристалл Nd:YVO4 меньшего размера, что приводит к более компактной конструкции. Последствия распространяются на более низкие уровни рабочей мощности лазерного диода, тем самым увеличивая срок его службы. Благодаря полосе поглощения в диапазоне от 2,4 до 6,3 раз больше, чем у Nd:YAG, Nd:YVO4 обеспечивает более эффективную накачку, а также предлагает более широкий диапазон выбора характеристик диодов, предоставляя производителям лазеров ценные возможности для большей устойчивости и экономической эффективности.
2. Кристалл Nd:YVO4 имеет большее поперечное сечение стимулированного излучения как при 1064 нм, так и при 1342 нм. В случае среза кристалла Nd:YVO4 по оси a, полученного лазером на длине волны 1064 нм, поперечное сечение в четыре раза больше, чем у Nd:YAG. Более того, при длине волны 1340 нм стимулированное сечение резко увеличивается в 18 раз, что позволяет работать в непрерывном режиме (CW), превосходя по характеристикам Nd:YAG при длине волны 1320 нм. Эти характеристики способствуют способности Nd:YVO4-лазера поддерживать устойчивое однолинейное излучение на этих двух длинах волн.
3. Еще одной примечательной особенностью лазеров Nd:YVO4 является их одноосная природа, отличающаяся от высокосимметричной кубической структуры Nd:YAG. Это приводит к излучению света линейной поляризации, уменьшая нежелательные эффекты двойного лучепреломления во время преобразования частоты. Несмотря на более короткий срок службы, чем Nd:YAG, примерно в 2,7 раза короче, Nd:YVO4 может достичь высокой крутизны эффективности за счет продуманной конструкции лазерного резонатора благодаря повышенной квантовой эффективности накачки.
Основные лазерные свойства Nd:YVO4 по сравнению с Nd:YAG перечислены в таблице ниже, включая сечения стимулированного излучения (σ), коэффициент поглощения (α), время жизни флуоресценции (τ), длину поглощения (La), пороговую мощность (Pth). ) и квантовая эффективность накачки (ηs).
Лазерные свойства Nd:YVO4 по сравнению с Nd:YAG
| Лазерный Кристалл | Допинг (атм%) | σ (x10-19см2) |
α (см-1) |
τ (мкс) |
Lα (мм) |
Пт (мВт) |
ηс (%) |
| Nd:YVO4(разрез) | 1.0 2.0 |
25 25 |
31.2 72.4 |
90 50 |
0.32 0.14 |
30 78 |
52 48.6 |
| Nd:YVO4(c-образный вырез) | 1.1 | 7 | 9.2 | 90 | 231 | 45.5 | |
| Нд:ИАГ | 0.85 | 6 | 7.1 | 230 | 1.41 | 115 | 38.6 |
Типичные результаты Nd:YVO4
Выходная мощность лазера Nd:YVO4 с диодной накачкой по сравнению с лазером Nd:YAG с диодной накачкой.
| Кристаллы | Размер (мм3) | Мощность насоса | Выход (при 1064 нм) |
| Нд:YVO4 | 3x3x1 | 850мВт | 350 мВт |
| Нд:YVO4 | 3x3x5 | 15 Вт | 6 Вт |
| Нд:ИАГ | 3x3x2 | 850мВт | 34мВт |
Ванадат гадолиния, легированный неодимом, или кристалл Nd:YVO4 является одним из наиболее эффективных основных лазерных кристаллов среди современных коммерческих лазерных кристаллов для лазеров DPSS, в частности, для диодной накачки низкой и средней мощности, что объясняется его абсорбционными и эмиссионными характеристиками, превосходящими Nd:YAG. Кристаллы Nd:YVO4 часто используются в сочетании с кристаллами NLO с высоким коэффициентом (такими как LBO, BBO, KTP) для преобразования длин волн лазерного излучения из инфракрасного в зеленый, синий и ультрафиолетовый. Его большое поперечное сечение стимулированного излучения на длине волны генерации, высокий коэффициент поглощения и широкая полоса поглощения на длине волны накачки способствуют его превосходству. В то время как Nd:YVO4 также может похвастаться высоким порогом повреждения, а также исключительными физическими, оптическими и механическими свойствами.
Nd:YVO4 находит универсальное применение в лазерной обработке, спектроскопии, проверке пластин, световых шоу, медицинской диагностике, лазерной печати, хранении данных и т. д. Твердотельные лазеры на основе Nd:YVO4 с диодной накачкой завоевывают позиции на рынках, где доминировали ионные лазеры с водяным охлаждением и лазеры с ламповой накачкой. Эта тенденция очевидна, когда есть потребность в компактной конструкции и одномодовом продольном выходе.
Hangzhou Shalom EO предлагает кристаллы Nd: YVO4 с диапазоном легирования Nd 0,1–3% и максимальным размером Dia20x20 мм.
Примечания по применению:
Преимущества Nd:YVO4 перед Nd:YAG
Поскольку эффективность поглощения в пять раз выше в широкой полосе накачки, составляющей около 808 нм, зависимость от длины волны накачки уменьшается, благоприятствуя выраженному уклону в сторону одномодового выходного сигнала.
Сечение излучения на длине волны генерации 1064 нм в три раза больше
Более низкие пороги генерации и повышенная эффективность наклона
Будучи одноосным кристаллом с существенным двулучепреломлением, обеспечивает линейную поляризацию излучаемого света.
Сравнительная таблица лазерных кристаллов:
