Cristalli laser
I cristalli laser sono materiali a stato solido utilizzati come mezzo attivo nei sistemi laser. Sono tipicamente costituiti da un materiale ospite drogato con piccole quantità di una specifica terra rara, metallo di transizione o altro elemento che può amplificare la luce. Gli elementi droganti utilizzati nei cristalli laser vengono scelti in base alla loro capacità di assorbire ed emettere luce a lunghezze d'onda specifiche, rendendoli ideali per le applicazioni laser.
| Numero d'identificazione | LC-YVO4 | Numero d'identificazione | LC-GdVO4 | Numero d'identificazione | LC-YAG | Numero d'identificazione | LC-Ti-zaffiro |
| Struttura di cristallo | Zircone tetragonale | Struttura di cristallo | Tetragonale | Struttura di cristallo | Cubic | Formula chimica | Ti3+:Al2O3 |
| Parametro della cella | a=b=7.1193A°, c=6.2892A° | Gruppo spaziale | I41/emm | Lattice costante | 12.01Ao | Struttura di cristallo | Esagonale |
| Densità | 4.22g / cm3 | Parametro reticolo | a = 0.721 nm, b = 0.635 nm | Punto di Fusione | 1970oC | Costanti reticolari | a = 4.758 A°, c = 12.991 A° |
| Densità Atomica | 1.26 x 1020 atomi/cm3 | Transizione laser | 4F3/2 → 4I11/2 | Densità | 4.5g / cm3 | Densità | 3.98g / cm3 |
| Mohs Durezza | 4-5 (simile al vetro) | Lunghezza d'onda laser | 1062.9nm | riflettività | 1.82 | Punto di Fusione | 2040 ° C |
| Coefficiente di espansione termica (300K) | αa = 4.43 x 10-6/K αc = 11.37 x 10-6/K | Sezione trasversale dell'emissione (a 1064 nm) | 7.6 x 10-19 cm2 | Coefficiente di dilatazione termica | 7.8 x 10-6 /K <111>, 0-250°C | Mohs Durezza | 9 |
| Coefficiente di conducibilità termica (300K) | //C: 0.0523 W/cm/K ⟘ C: 0.0510 W/cm/K | Sezione trasversale di assorbimento (a 808 nm) | 4.9 x 10-19 cm2 | Conducibilità termica (W/m/K) | 14, 20°C 10.5, 100°C | Conduttività Termica | 52 W/mXNUMX/k |
| Lunghezza d'onda laser | 1064nm, 1342nm | Coefficiente di assorbimento (a 808 nm) | 74cm-1 | Mohs Durezza | 8.5 | Calore specifico | 0.42 J/g/K |
| Coefficiente ottico termico (300K) | dno/dT = 8.5 x 10-6/K dne/dT = 2.9 x 10-6/K | Indice di rifrazione (a 1064 nm) | no = 1.972, ne = 2.192 | Sezione trasversale dell'emissione stimolata | 2.8 x 10-19 cm-2 | Azione laser | Vibronico a 4 livelli |
| Sezione trasversale dell'emissione stimolata | 25 x 10-19 cm2 a 1064 nm | Conducibilità termica (<110>) | 11.7 W/mXNUMX/K | Tempo di rilassamento del livello Terminal Lasing | 30ns | Durata della fluorescenza | 3.2μs (T=300K) |
| Fluorescente a vita | 90μs (1% Nd drogato) | Densità | 5.47g / cm3 | Vita radiativa | 550μs | Tuning Range | 660-1050nm |
| Coefficiente di assorbimento | 31.4 cm-1 a 810 nm | Nd livello di drogante (atomico) | 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.5%, 0.7%, 1.0%… | Fluorescenza spontanea | 230μs | Gamma di assorbimento | 400-600nm |
| Perdita intrinseca | 0.02 cm-1 a 1064 nm | Larghezza della linea | 0.6nm | Picco di emissione | 795nm | ||
| Guadagna larghezza di banda | 0.96 nm a 1064 nm | Coefficiente di perdita | 0.003 cm-1 a 1064 nm | Picco di assorbimento | 488nm | ||
| Emissione di base polarizzata | π polarizzazione; parallelo all'asse ottico (asse c) | Indice di rifrazione | 1.76 a 800 nm | ||||
| Ottico pompato a diodo a efficienza ottica | > 60% | Sezione trasversale del picco | 3~4 x 10-19cm2 | ||||
| Equazioni di Sellmeier (λ in μm) | no2 = 3.77834 + 0.069736/(λ2- 0.04724) – 0.010813λ2 ne2 = 4.59905 + 0.110534/(λ2- 0.04813) – 0.012676λ2 | Espansione Termica | 8.40 x 10-6/°C | ||||
Informazioni sui cristalli laser
Cristallo | Nd:GdVO4 | Nd:YVO4 | ||
Struttura di cristallo, gruppo spaziale | Tetragonale, I41/amd | Tetragonale, I41/amd | ||
Costanti reticolari (nm) | a: | 0.721 | a: | 0.721 |
b: | 0.635 | b: | 0.629 | |
Temperatura di fusione (°C) | 1780 | 1825 | ||
Espansione termica @ 25°C, x 10-6/°C | A | 1.5 | a | 4.43 |
B | 7.3 | b | 11.4 | |
Calore specifico @ 25°C, cal/mol·K | 32.6 | 24.6 | ||
dn/dT, x 10-6/°C | 4.7 | 2.7 | ||
Cristallo | Nd:YVO 4 | Nd:GdVO 4 | Nd: YAG |
Lunghezze d'onda laser | 1064.3nm, 1342.0nm | 1062.9nm, 1340nm | 1064.2nm, 1338.2nm |
Larghezza di banda di emissione (larghezza di linea a 1064 nm) | 0.8nm | Non ci sono dati | 0.45nm |
Sezione trasversale laser efficace (sezione trasversale di emissione a 1064 nm) | 15.6 x 10 -19 cm 2 | 7.6 x 10 -19 cm 2 | 6.5 x 10 -19 cm 2 |
Polarizzazione | Parallelo all'asse c | Parallelo all'asse c | Non polarizzato |
Durata radioattiva (microsecondi) all'1% di Nd Doping | ~ 100μs | ~ 95μs | 230μs |
Lunghezza d'onda della pompa | 808.5nm | 808.4nm | 807.5nm |
Picco di assorbimento della pompa all'1% di drogaggio | ~41cm -1 | ~57cm -1 | |
Conducibilità termica, W/m/K | 5.1 | 11.7 | 14 |
Intervallo di concentrazione del doping | 0.1-3.0% | 0.1-3.0% | 0.1-2.0% |
