Nd:YVO4 est le cristal hôte laser le plus efficace pour le pompage de diodes parmi les cristaux laser commerciaux actuels, en particulier pour les densités de puissance faibles à moyennes.Ceci est principalement dû à ses caractéristiques d’absorption et d’émission dépassant le Nd:YAG.Pompé par des diodes laser, le cristal Nd:YVO4 a été incorporé à des cristaux à coefficient NLO élevé (LBO, BBO ou KTP) pour décaler la fréquence de sortie du proche infrarouge au vert, au bleu ou même aux UV.Cette incorporation pour construire tous les lasers à semi-conducteurs est un outil laser idéal qui peut couvrir les applications les plus répandues des lasers, y compris l'usinage, le traitement des matériaux, la spectroscopie, l'inspection des plaquettes, les affichages lumineux, les diagnostics médicaux, l'impression laser et le stockage de données, etc. Il a été démontré que les lasers à semi-conducteurs pompés par diode à base de Nd:YVO4 occupent rapidement les marchés traditionnellement dominés par les lasers ioniques refroidis à l'eau et les lasers pompés par lampe, en particulier lorsqu'une conception compacte et des sorties à mode longitudinal unique sont requises.
Les avantages de Nd:YVO4 par rapport à Nd:YAG :
• Une efficacité d'absorption jusqu'à environ cinq fois supérieure sur une large bande passante de pompage autour de 808 nm (par conséquent, la dépendance à la longueur d'onde de pompage est beaucoup plus faible et une forte tendance à la sortie monomode) ;
• Section efficace d'émission stimulée jusqu'à trois fois plus grande à la longueur d'onde laser de 1 064 nm ;
• Seuil laser inférieur et efficacité de pente plus élevée ;
• En tant que cristal uniaxial avec une grande biréfringence, l'émission est uniquement polarisée linéairement.
Propriétés laser du Nd:YVO4 :
• L'un des caractères les plus attrayants du Nd:YVO4 est, par rapport au Nd:YAG, son coefficient d'absorption 5 fois plus élevé dans une bande passante d'absorption plus large autour de la longueur d'onde de pompe maximale de 808 nm, ce qui correspond tout simplement à la norme des diodes laser haute puissance actuellement disponibles.Cela signifie un cristal plus petit qui pourrait être utilisé pour le laser, conduisant à un système laser plus compact.Pour une puissance de sortie donnée, cela signifie également un niveau de puissance inférieur auquel la diode laser fonctionne, prolongeant ainsi la durée de vie de la diode laser coûteuse.La bande passante d'absorption plus large du Nd:YVO4 peut atteindre 2,4 à 6,3 fois celle du Nd:YAG.Outre un pompage plus efficace, cela signifie également une gamme plus large de spécifications de diodes.Cela sera utile aux fabricants de systèmes laser pour une tolérance plus large et un choix à moindre coût.
• Le cristal Nd:YVO4 a des sections efficaces d'émission stimulée plus grandes, à la fois à 1 064 nm et à 1 342 nm.Lorsque l'axe a coupe le cristal Nd:YVO4 à 1064 m, il est environ 4 fois supérieur à celui du Nd:YAG, tandis qu'à 1340 nm, la section efficace stimulée est 18 fois plus grande, ce qui conduit à une opération CW surpassant complètement le Nd:YAG. à 1320 nm.Cela permet au laser Nd:YVO4 de maintenir facilement une forte émission de ligne unique aux deux longueurs d'onde.
• Un autre caractère important des lasers Nd:YVO4 est que, parce qu'il s'agit d'un laser uniaxial plutôt que cubique à haute symétrie comme le Nd:YAG, il n'émet qu'un laser polarisé linéairement, évitant ainsi les effets biréfringents indésirables sur la conversion de fréquence.Bien que la durée de vie du Nd:YVO4 soit environ 2,7 fois plus courte que celle du Nd:YAG, son efficacité de pente peut encore être assez élevée pour une conception appropriée de la cavité laser, en raison de son efficacité quantique de pompe élevée.
Densité atomique | 1,26×1020 atomes/cm3 (Nd1,0 %) |
Paramètre de cellule de structure cristalline | Zircon tétragonal, groupe spatial D4h-I4/amd a=b=7,1193Å,c=6,2892Å |
Densité | 4,22g/cm3 |
Dureté de Mohs | 4-5 (semblable à du verre) |
Coefficient de dilatation thermique(300K) | αa=4,43×10-6/K αc=11,37×10-6/K |
Coefficient de conductivité thermique(300K) | ∥C:0,0523 W/cm/K ⊥C:0,0510 W/cm/K |
Longueur d'onde laser | 1064 nm,1342 nm |
Coefficient optique thermique(300K) | dno/dT=8,5×10-6/K dne/dT=2,9×10-6/K |
Section efficace d’émission stimulée | 25 × 10-19 cm2 à 1064 nm |
Durée de vie fluorescente | 90μs(1%) |
Coefficient d'absorption | 31,4 cm-1 à 810 nm |
Perte intrinsèque | 0,02 cm-1 à 1 064 nm |
Gagner de la bande passante | 0,96 nm à 1064 nm |
Émission laser polarisée | polarisation;parallèle à l'axe optique (axe c) |
Diode pompée optique à efficacité optique | >60% |
Paramètres techniques:
Chanfreiner | <λ/4 à 633 nm |
Tolérances dimensionnelles | (L ± 0,1 mm) x (H ± 0,1 mm) x (L + 0,2/-0,1 mm)(L<2,5 mm)(L ± 0,1 mm) x (H ± 0,1 mm) x (L + 0,5/-0,1 mm)(L>2,5 mm) |
Ouverture claire | Centrale 95% |
Platitude | λ/8 à 633 nm, λ/4 à 633 nm(épaisseur inférieure à 2 mm) |
Qualité de surface | 10/5 Rayure/Creuse selon MIL-O-1380A |
Parallélisme | mieux que 20 secondes d'arc |
Perpendicularité | Perpendicularité |
Chanfreiner | 0,15x45deg |
enrobage | 1064 nm,R<0,2%;Revêtement HR:1064 nm,R>99,8%,808 nm,T>95% |