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Nd:YVO4 Crystal Basic Properties:
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Atomic Density |
1.26x1020 atoms/cm3 (Nd1.0%) |
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Crystal Structure |
Zircon Tetragonal, space group D4h-I4/amd a=b=7.1193A,c=6.2892A |
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Density |
4.22g/cm3 |
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Mohs Hardness |
4-5(Glass-like) |
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ThermalExpansion Coefficient(300K) |
αa=4.43x10-6/K αc=11.37x10-6/K |
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Thermal Conductivity Coefficient(300K) |
//C:0.0523W/cm/K ⊥C:0.0510W/cm/K |
Nd:YVO4 Crystal Optical Properties:
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Lasing wavelength |
1064nm,1342nm |
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Thermal optical coefficient (300K) |
dno/dT=8.5×10-6/K dne/dT=2.9×10-6/K |
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Stimulated emission cross-section |
25×10-19cm2 @ 1064nm |
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Fluorescent lifetime |
90μs(1% Nd doping) |
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Absorption coefficient |
31.4cm-1 @810nm |
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Intrinsic loss |
0.02cm-1 @1064nm |
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Gain bandwidth |
0.96nm@1064nm |
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Polarized laser emission |
π polarization; parallel to optic axis(c-axis) |
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Diode pumped optical to optical efficiency |
>60% |
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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 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。
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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:
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Crystals |
Size(mm3) |
Pump Power |
Output (at 1064nm) |
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Nd:YVO4 |
3x3x1 |
850mW |
350mW |
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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。