Yb: YAG は、従来の Nd ドープシステムよりもダイオードポンプに適した、最も有望なレーザー活性材料の一つです。一般的に使用される Nd: yag 結晶と比較して、Yb: yag 結晶は、ダイオードレーザーの熱管理要件を低減するためにはるかに大きな吸収帯域幅を持っています, 長いアッパーレーザーレベルの寿命, 3 〜4回ユニットポンプパワーあたりの熱負荷を下げる.Yb: 1030nm の yag 水晶は Nd のためのよい代わりである: 1064nm の yag 水晶および515nm の第2高調波は514nm で発する Ar イオンレーザーを (大きい容積と) 取り替えるかもしれない。
Yb: YAG 結晶の特徴:
- 非常に低い分数加熱、11% 未満
- 非常に高い斜面の効率
- 広い吸収バンド、約 8nm @ 940nm
- 無励起状態の吸収またはアップコンバージョン
- 便利な 940nm (または970nm 高密度光源) で信頼性の高い InGaAs ダイオードによって励起
- 高い熱伝導率および大きい機械強さ
Yb:YAG Crystal Physical Properties:
Crystal Structure |
Cubic |
Lattice Parameters |
12.01 Å |
Melting Point |
1970 °C |
Moh Hardness |
8.5 |
Density |
4.56±0.04 g/cm3 |
Specific Heat (0-20) |
0.59 J/g.cm3 |
Modulus of Elasticity |
310 GPa |
Young's Modulus |
3.17 x 104 Kg/mm2 |
Poisson Ratio |
0.3(est.) |
Tensile Strength |
0.13~0.26 GPa |
Thermal Expansion Coefficient |
[100]Direction:8.2x10-6 / °C (0~250 °C ) [110]Direction:7.7x10-6 / °C (0~250 °C ) [111]Direction:7.8x10-6 / °C (0~250 °C ) |
Thermal Conductivity |
14W/m/K(@20 °C ) 10.5W/m/K(@100 °C ) |
Thermal Shock Resistance |
790W/m |
Yb:YAG Crystal Optical Properties:
Dopant concentration |
Yb: 0.5 ~ 25 at% |
Laser Transition |
2F5/2 -> 2F7/2 |
Laser Wavelength |
1030nm |
Photon Energy |
1.93×10-19J (@1030nm) |
Emission Linewidth |
9nm |
Emission Cross Section |
2.0×10-20cm2 |
Fluorescence Lifetime |
1.2 ms |
Diode Pump Band |
940nm or 970nm |
Pump Absorption Band Width |
8 nm |
Index of Refraction |
1.82 |
Thermal Optical Coefficient |
9 × 10-6/ °C |
Loss Coefficient |
0.003 cm-1 |
Yb:YAG Standard Product Specifications:
Orientation |
<111> or <100> crystalline within 5° |
Wavefront distortion |
λ /8 @ 633 nm |
Extinction Ratio |
>25dB |
Dimension Tolerances |
Diameter: ±0.025 mm, Length: ±0.5 mm |
Surface quality |
10/5 Scratch / Dig per MIL-O-1380A |
Parallelism |
< 10 arc seconds |
Perpendicularity |
< 5 arc minutes |
Flatness |
< λ /10 @ 633 nm |
Chamfer |
<0.1 mm @ 45deg. |
Barrel Finish |
Ground Finish: 400# Grit |
AR Coating Reflectivity |
0.25% @ 1030nm |