Laserkristalle
Laserkristalle sind Festkörpermaterialien, die als aktives Medium in Lasersystemen verwendet werden. Sie bestehen typischerweise aus einem Wirtsmaterial, das mit geringen Mengen einer bestimmten Seltenerde, eines Übergangsmetalls oder eines anderen Elements dotiert ist, das Licht verstärken kann. Die in Laserkristallen verwendeten Dotierungselemente werden basierend auf ihrer Fähigkeit ausgewählt, Licht bei bestimmten Wellenlängen zu absorbieren und zu emittieren, wodurch sie sich ideal für Laseranwendungen eignen.
| Artikelnummer | LC-YVO4 | Artikelnummer | LC-GdVO4 | Artikelnummer | LC-YAG | Artikelnummer | LC-Ti-Saphir |
| Kristallstruktur | Zirkon tetragonal | Kristallstruktur | tetragonal | Kristallstruktur | Cubic | Chemische Formel | Ti3+:Al2O3 |
| Zellenparameter | a=b=7.1193 Å, c=6.2892 Å | Raumgruppe | I41/Änderung | Gitterkonstante | 12.01Ao | Kristallstruktur | Sechseckig |
| Signaldichte | 4.22g / cm3 | Gitterparameter | a = 0.721 nm, b = 0.635 nm | Schmelzpunkt | 1970oC | Gitterkonstanten | a = 4.758 Å, c = 12.991 Å |
| Atomare Dichte | 1.26 x 1020 Atome/cm3 | Lasernder Übergang | 4F3/2 → 4I11/2 | Signaldichte | 4.5g / cm3 | Signaldichte | 3.98g / cm3 |
| Mohs-Härte | 4-5 (Glasartig) | Lasing Wellenlänge | 1062.9nm | Oberflächenrausigkeit | 1.82 | Schmelzpunkt | 2040°C |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (300K) | αa = 4.43 x 10-6/K αc = 11.37 x 10-6/K | Emissionsquerschnitt (bei 1064nm) | 7.6 x 10-19 cm2 | Wärmeausdehnungskoeffizient | 7.8 × 10 –6 /K <111>, 0–250°C | Mohs-Härte | 9 |
| Wärmeleitfähigkeitskoeffizient (300K) | //C: 0.0523 W/cm/K ⟘C: 0.0510 W/cm/K | Absorptionsquerschnitt (bei 808 nm) | 4.9 x 10-19 cm2 | Wärmeleitfähigkeit (W/m/K) | 14, 20 Grad 10.5, 100 Grad | Wärmeleitfähigkeit | 52W/m/k |
| Lasing Wellenlänge | 1064nm, 1342nm | Absorptionskoeffizient (bei 808nm) | 74cm-1 | Mohs-Härte | 8.5 | Spezifische Wärme | 0.42 J/g/K |
| Thermischer optischer Koeffizient (300K) | dno/dT = 8.5 x 10-6/K dne/dT = 2.9 x 10-6/K | Brechungsindex (bei 1064nm) | no = 1.972, ne = 2.192 | Stimulierter Emissionsquerschnitt | 2.8 x 10-19 cm-2 | Laser-Aktion | 4-Level-Vibronic |
| Stimulierter Emissionsquerschnitt | 25 x 10-19 cm2 bei 1064 nm | Wärmeleitfähigkeit (<110>) | 11.7 W/m/K | Relaxationszeit des Terminallasing-Levels | 30ns | Fluoreszenzlebensdauer | 3.2 μs (T = 300 K) |
| Fluoreszierende Lebensdauer | 90 μs (1 % Nd-dotiert) | Signaldichte | 5.47g / cm3 | Strahlungslebensdauer | 550μs | Abstimmbereich | 660-1050nm |
| Absorptionskoeffizient | 31.4 cm-1 bei 810 nm | Nd-Dotierstoffniveau (atomar) | 0.1 %, 0.2 %, 0.3 %, 0.5 %, 0.7 %, 1.0 % … | Spontane Fluoreszenz | 230μs | Absorptionsbereich | 400-600nm |
| Eigenverlust | 0.02 cm-1 bei 1064 nm | Linienbreite | 0.6nm | Emissionsspitze | 795nm | ||
| Gewinnen Sie Bandbreite | 0.96 nm bei 1064 nm | Verlustkoeffizient | 0.003 cm-1 bei 1064 nm | Absorptionsspitze | 488nm | ||
| Polarisierte Basisemission | π-Polarisation; parallel zur optischen Achse (c-Achse) | Brechungsindex | 1.76 bei 800 nm | ||||
| Diodengepumpter optischer zu optischer Wirkungsgrad | 60% | Spitzenquerschnitt | 3~4 x 10-19cm2 | ||||
| Sellmeier-Gleichungen (λ in μm) | no2 = 3.77834 + 0.069736/(λ2- 0.04724) – 0.010813λ2 ne2 = 4.59905 + 0.110534/(λ2- 0.04813) – 0.012676λ2 | Wärmeausdehnung | 8.40 x 10-6/ºC | ||||
Informationen zu Laserkristallen
Kristall | Nd:GdVO4 | Nd:YVO4 | ||
Kristallstruktur, Raumgruppe | Tetragonal, I41/amd | Tetragonal, I41/amd | ||
Gitterkonstanten (nm) | a: | 0.721 | a: | 0.721 |
b: | 0.635 | b: | 0.629 | |
Schmelztemperatur (°C) | 1780 | 1825 | ||
Wärmeausdehnung bei 25°C, x 10-6/°C | A | 1.5 | a | 4.43 |
B | 7.3 | b | 11.4 | |
Spezifische Wärme bei 25°C, cal/mol·K | 32.6 | 24.6 | ||
dn/dT, x 10-6/°C | 4.7 | 2.7 | ||
Kristall | Nd:YVO 4 | Nd:GdVO 4 | Nd: YAG |
Laserwellenlängen | 1064.3nm, 1342.0nm | 1062.9nm, 1340nm | 1064.2nm, 1338.2nm |
Emissionsbandbreite (Linienbreite bei 1064 nm) | 0.8nm | Keine Daten | 0.45nm |
Effektiver Laserquerschnitt (Emissionsquerschnitt bei 1064 nm) | 15.6 x 10 -19 cm 2 | 7.6 x 10 -19 cm 2 | 6.5 x 10 -19 cm 2 |
Polarisation | Parallel zur c-Achse | Parallel zur c-Achse | Unpolarisiert |
Radioaktive Lebensdauer (Mikrosekunden) bei 1 % Nd-Dotierung | ~ 100 μs | ~ 95 μs | 230μs |
Pumpenwellenlänge | 808.5nm | 808.4nm | 807.5nm |
Peak-Pump-Absorption bei 1 % Dotierung | ~41cm -1 | ~57cm -1 | |
Wärmeleitfähigkeit, W/m/K | 5.1 | 11.7 | 14 |
Dopingkonzentrationsbereich | 0.1-3.0 % | 0.1-3.0 % | 0.1-2.0 % |
