Nd: преимущества YVO4 над Nd: YAG
Эффективность поглощения примерно в пять раз выше, чем ширина полосы пропускания около 808 нм (поэтому зависимость от длины волны накачки намного ниже и сильная тенденция к одномодовому выходу).
В три раза больше стимулированного сечения излучения на длине волны генерации 1064 нм.
Нижний порог генерации и более высокая эффективность склона.
Как одноосный кристалл с большим двулучепреломлением, излучение только линейно поляризовано.
Свойства лазера Nd: YVO4
1. Один из наиболее привлекательных характеристик Nd: YVO4 по сравнению с Nd: YAG, он имеет в 5 раз больший коэффициент поглощения в более широкой полосе поглощения вокруг пиковой длины волны 808 нм, что соответствует стандарту лазерных диодов большой мощности доступен на данный момент. Это означает меньший кристалл Nd: YVO4, который может быть использован для лазера, что приводит к более компактной лазерной системе. Для данной выходной мощности это также означает более низкий уровень мощности, при котором работает лазерный диод, тем самым продлевая срок службы дорогостоящего лазерного диода. Более ценная ширина полосы пропускания Nd: YVO4, которая может достигать 2,4-6,3 раз, является также ценной для Nd: YAG. Помимо более эффективной накачки, Nd: YVO4 также означает более широкий диапазон выбора диодных спецификаций. Это будет полезно для производителей лазерной системы для более широкой толерантности и более дешевого выбора.
2. Кристалл Nd: YVO4 имеет более широкие сечения стимулированного излучения, как при 1064 нм, так и в 1342 нм. Когда осцилляция кристалла Nd: YVO4 по оси осей составляет 1064 м, она примерно в 4 раза выше, чем у Nd: YAG, тогда как при 1340 нм стимулированное поперечное сечение в 18 раз больше, что приводит к тому, что операция CW полностью превосходит Nd: YAG на 1320 нм. Это делает лазер Nd: YVO4 легким для поддержания сильного излучения одной линии на двух длинах волн.
3. Еще один важный характер лазеров Nd: YVO4 состоит в том, что он является одноосной, а не высокой симметрией кубического как Nd: YAG, то, что он испускает, является только линейно поляризованным, что позволяет избежать нежелательных двулучепреломляющих эффектов при преобразовании частоты. Хотя время жизни Nd: YVO4 примерно в 2,7 раза короче, чем у Nd: YAG, его эффективность склона может быть довольно высокой для правильной конструкции лазерной полости из-за ее высокой квантовой эффективности насоса.
Основные лазерные свойства Nd: YVO4 по сравнению с Nd: YAG приведены в таблице ниже, включая сечения стимулированного излучения (σ), коэффициент поглощения (α) Время жизни флуоресценции (τ), длину поглощения (La), пороговую мощность (Pth) и квантовой эффективности насоса (ηs).
Лазерные свойства Nd: YVO4 vs Nd: YAG
лазерный кристалл
|
легирование (atm%)
|
σ
(x10-19cm2)
|
α
(cm-1)
|
τ
(μs)
|
Lα
(mm)
|
Pth
(mW)
|
ηs
(%)
|
Nd:YVO4(a-cut)
|
1.0
2.0
|
25
25
|
31.2
72.4
|
90
50
|
0.32
0.14
|
30
78
|
52
48.6
|
Nd:YVO4(c-cut)
|
1.1
|
7
|
9.2
|
90
|
|
231
|
45.5
|
Nd:YAG
|
0.85
|
6
|
7.1
|
230
|
1.41
|
115
|
38.6
|
Типичные результаты Nd: YVO4:
Диодный накачиваемый выход Nd: YVO4 по сравнению с диодным накачкой Nd: YAG-лазером.
Кристаллы
|
Размер (мм3)
|
Мощность насоса
|
Выход (при 1064 нм)
|
Nd:YVO4
|
3x3x1
|
850mW
|
350mW
|
Nd:YVO4
|
3x3x5
|
15W
|
6W
|
Nd:YAG
|
3x3x2
|
850mW
|
34mW
|
- Диодный насос Nd: YVO4 + KTP зеленый лазер
- 8W зеленый лазер генерировался из 15W LD, накачанный 0,5% Nd: YVO4 с внутрирезонаторным KTP
- Зеленые выходы мощностью 200 мВт генерируются из 1W LD-накачки 2% Nd: YVO4-лазеров