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Nd: YVO4

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Nd:YVO4 Crystal Basic Properties:

 

 Atomic Density

 1.26x1020 atoms/cm3 (Nd1.0%)

 Crystal Structure

 Zircon Tetragonal, space group D4h-I4/amd

 a=b=7.1193A,c=6.2892A

 Density

 4.22g/cm3

 Mohs Hardness

 4-5(Glass-like)

 ThermalExpansion Coefficient(300K)

 αa=4.43x10-6/K

 αc=11.37x10-6/K

 Thermal Conductivity Coefficient(300K)

 //C:0.0523W/cm/K

 ⊥C:0.0510W/cm/K

 

Nd:YVO4 Crystal Optical Properties:

 

 Lasing wavelength

 1064nm,1342nm

 Thermal optical coefficient (300K)

 dno/dT=8.5×10-6/K

 dne/dT=2.9×10-6/K

 Stimulated emission cross-section

 25×10-19cm2 @ 1064nm

 Fluorescent lifetime

 90μs(1% Nd doping)

 Absorption coefficient

 31.4cm-1 @810nm

 Intrinsic loss

 0.02cm-1 @1064nm

 Gain bandwidth

 0.96nm@1064nm

 Polarized laser emission

 π polarization; parallel to optic axis(c-axis)

 Diode pumped optical to optical efficiency 

 >60%

 Sellemeier equations (λ in um)

 n02=3.77834+0.069736/(λ2-0.04724)-0.010813λ2

 ne2=4.59905+0.110534/(λ2-0.04813)-0.012676λ2

 

Nd: YVO4 Crystal absorption curve


Nd: YVO4 結晶レーザーの特性:

1. nd の最も魅力的な文字の一つ: YVO4 は、nd: YAG と比較して、それはちょうど高出力レーザーダイオードの標準に一致する 808 nm のピークポンプの波長の周りに広い吸収帯域幅で5倍大きい吸収係数を持っている現在利用 可能。これはより小さい Nd を意味する: レーザーのために使用することができる YVO4 の水晶はより密集したレーザーシステムに導く。与えられた出力電力については、これはまた、レーザーダイオードが動作する低電力レベルを意味するため、高価なレーザーダイオードの寿命を延ばす。nd: YAG の6.3 倍に2.4 に達するかもしれない YVO4 のより広い吸収の帯域幅はまた貴重である。より効率的なポンプのほかに、Nd: YVO4 はまた、ダイオードの仕様の選択の広い範囲を意味します。これはより広い許容およびより低い費用の選択のためのレーザーシステムメーカーに有用である。
 
2. Nd: YVO4 の水晶は1064nm および1342nm の両方でより大きい刺激の放出の横断面を、有する。a 軸カット nd: YVO4 水晶発振1064m では、nd: yag のそれより約4倍、1340nm で刺激された断面は18倍、完全に上回る nd: yag 1320nm で CW 操作をリードしています。これらは Nd を作る: YVO4 レーザーは2つの波長で強い単一ラインの放出を維持し易い。


3. nd: YVO4 レーザーのもう一つの重要な特性は、それが nd として立方の高い対称性ではなく、一軸であるためです: YAG は、それが発するものは、直線偏光のみであるため、周波数変換に望ましくない複屈折効果を回避する。nd: YVO4 の寿命は nd: YAG のそれより約2.7 倍短いですが、その斜面の効率は、その高いポンプ量子効率のために、レーザーキャビティの適切な設計のために、まだ非常に高いことができます。
 
nd: YVO4 vs nd: YAG の主なレーザー特性は、誘導放出断面積 (σ)、吸収係数 (α) 蛍光寿命 (τ)、吸収長 (La)、閾値電力 (Pth) およびポンプ量子効率 (ηs) を含む以下の表に記載されています。
 

 

 Laser Crystal

Doping

(atm%)

σ

α

τ

Lα

Pth

ηs

(x10-19cm2)

(cm-1)

(μs)

(mm)

(mW)

(%)

 Nd:YVO4(a-cut)

1.0

25

31.2

90

0.32

30

52

2.0

25

72.4

50

0.14

78

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


ダイオード励起 nd: YVO4 レーザー出力ダイオード励起 nd と比較: YAG レーザ:
 


Crystals

Size(mm3)

Pump Power

Output (at 1064nm)

Nd:YVO4

3x3x1

850mW

350mW

Nd:YVO4

3x3x5

15W

6W

Nd:YAG

3x3x2

850mW

34mW


ダイオード励起 Nd: YVO4 + KTP グリーンレーザー:
共振器内 KTP と YVO4:15 w の緑のレーザーは、15w LD 励起 0.5% Nd から生成されました。
200mW グリーン出力は、2x2x5mm KTP と 3x3x1mm nd: YVO4 を使用して、1w LD 励起 2% nd: YVO4 レーザーから生成されます。