Nd:YVO4 yra efektyviausias lazerio pagrindinis kristalas diodų siurbimui tarp dabartinių komercinių lazerinių kristalų, ypač mažo ir vidutinio galios tankio.Tai daugiausia dėl jo absorbcijos ir emisijos savybių, viršijančių Nd:YAG.Lazeriniais diodais pumpuojamas Nd:YVO4 kristalas buvo sujungtas su didelio NLO koeficiento kristalais (LBO, BBO arba KTP), kad dažnis būtų perkeltas iš artimųjų infraraudonųjų spindulių į žalią, mėlyną ar net UV.Šis įtaisas, skirtas konstruoti visus kietojo kūno lazerius, yra idealus lazerinis įrankis, galintis apimti plačiausius lazerių pritaikymus, įskaitant apdirbimą, medžiagų apdorojimą, spektroskopiją, plokštelių tikrinimą, šviesos ekranus, medicininę diagnostiką, lazerinį spausdinimą, duomenų saugojimą ir kt. buvo įrodyta, kad Nd:YVO4 diodiniai pumpuojami kietojo kūno lazeriai sparčiai užima rinkas, kuriose tradiciškai dominuoja vandeniu aušinami jonų lazeriai ir lempomis pumpuojami lazeriai, ypač kai reikalinga kompaktiška konstrukcija ir vieno išilginio režimo išėjimai.
Nd:YVO4 pranašumai prieš Nd:YAG:
• Maždaug penkis kartus didesnė sugerties efektyvumas plačiame siurbimo dažnių juostos plotyje, maždaug 808 nm (todėl priklausomybė nuo siurbimo bangos ilgio yra daug mažesnė ir stipri tendencija į vienmodį išėjimą);
• Tris kartus didesnis stimuliuojamos emisijos skerspjūvis, kai lazerio bangos ilgis yra 1064 nm;
• Žemesnis lazeravimo slenkstis ir didesnis nuolydžio efektyvumas;
• Kaip vienaašis kristalas su dideliu dvigubu lūžiu, emisija yra tik tiesiškai poliarizuota.
Nd:YVO4 lazerio savybės:
• Vienas patraukliausių Nd:YVO4 savybių, palyginti su Nd:YAG, yra 5 kartus didesnis sugerties koeficientas platesnėje absorbcijos juostoje maždaug 808 nm didžiausio siurblio bangos ilgio, o tai tiesiog atitinka šiuo metu turimų didelės galios lazerinių diodų standartą.Tai reiškia mažesnį kristalą, kuris gali būti naudojamas lazeriui, todėl sukuriama kompaktiškesnė lazerio sistema.Esant tam tikrai išėjimo galiai, tai taip pat reiškia mažesnį galios lygį, kuriuo veikia lazerinis diodas, taip pailginant brangaus lazerinio diodo tarnavimo laiką.Didesnis Nd:YVO4 sugerties dažnių juostos plotis, kuris gali siekti 2,4–6,3 karto didesnį nei Nd:YAG.Be efektyvesnio siurbimo, tai taip pat reiškia platesnį diodų specifikacijų pasirinkimą.Tai bus naudinga lazerinių sistemų gamintojams, siekiant didesnio tolerancijos mažesnėms sąnaudoms.
• Nd:YVO4 kristalas turi didesnį stimuliuojamos emisijos skerspjūvį, tiek prie 1064nm, tiek prie 1342nm.Kai a ašis pjauna Nd:YVO4 kristalą, lazeruojantį 1064 m aukštyje, jis yra maždaug 4 kartus didesnis nei Nd:YAG, o esant 1340 nm stimuliuojamas skerspjūvis yra 18 kartų didesnis, todėl CW operacija visiškai pranoksta Nd:YAG ties 1320 nm.Dėl to Nd:YVO4 lazeris gali lengvai palaikyti stiprią vienos linijos spinduliavimą dviem bangos ilgiais.
• Kitas svarbus Nd:YVO4 lazerių bruožas yra tai, kad jis yra vienaašis, o ne didelė kubinio kaip Nd:YAG simetrija, todėl jis skleidžia tik tiesiškai poliarizuotą lazerį, taip išvengiant nepageidaujamo dvipusio lūžio poveikio dažnio keitimui.Nors Nd:YVO4 tarnavimo laikas yra maždaug 2,7 karto trumpesnis nei Nd:YAG, jo nuolydžio efektyvumas vis tiek gali būti gana didelis, kad būtų tinkamai suprojektuota lazerio ertmė dėl didelio siurblio kvantinio efektyvumo.
Atominis tankis | 1,26 × 1020 atomų/cm3 (Nd1,0 %) |
Crystal StructureCell parametras | Cirkonis tetrakampis, erdvės grupė D4h-I4/amd a=b=7,1193Å,c=6,2892Å |
Tankis | 4,22g/cm3 |
Moho kietumas | 4-5 (panašus į stiklą) |
Šiluminio plėtimosi koeficientas(300 tūkst) | αa=4,43×10-6/K αc=11,37×10-6/K |
Šilumos laidumo koeficientas(300 tūkst) | ∥C:0,0523 W/cm/K ⊥C:0,0510 W/cm/K |
Lazavimo bangos ilgis | 1064 nm,1342 nm |
Terminis optinis koeficientas(300 tūkst) | dno/dT=8,5×10-6/K dne/dT=2,9×10-6/K |
Stimuliuotos emisijos skerspjūvis | 25×10-19cm2 @ 1064nm |
Fluorescencinis gyvavimo laikas | 90 μs (1 %) |
Absorbcijos koeficientas | 31,4 cm-1 @ 810 nm |
Vidinis praradimas | 0,02 cm-1 @ 1064 nm |
Gauti pralaidumą | 0,96 nm @ 1064 nm |
Poliarizuota lazerio emisija | poliarizacija;lygiagreti optinei ašiai (c ašis) |
Diodas pumpuojamas nuo optinio iki optinio efektyvumo | >60 proc. |
Techniniai parametrai:
Nusklembta | <λ/4 ties 633 nm |
Matmenų tolerancijos | (P ± 0,1 mm) x (A ± 0,1 mm) x (ilgis + 0,2 / -0,1 mm)(L<2,5 mm)(P ± 0,1 mm) x (A ± 0,1 mm) x (ilgis + 0,5 / -0,1 mm)(L>2,5 mm) |
Skaidri diafragma | Centrinė 95 proc. |
Plokštumas | λ/8 ties 633 nm, λ/4 prie 633 nm(slydimas mažesnis nei 2 mm) |
Paviršiaus kokybė | 10/5 Scratch/Dig per MIL-O-1380A |
Lygiagretumas | geriau nei 20 lanko sekundžių |
Statmenumas | Statmenumas |
Nusklembta | 0,15x45 laipsnių |
Dengimas | 1064 nm,R<0,2 %;HR danga:1064 nm,R>99,8 %,808 nm,T>95 % |