Nd: YVO4-Kristalle

Nd: YVO4 ist der effizienteste Laser-Host-Kristall zum Diodenpumpen unter den derzeit im Handel erhältlichen Laserkristallen, insbesondere für niedrige bis mittlere Leistungsdichten. Dies liegt hauptsächlich an den Absorptions- und Emissionsmerkmalen, die Nd: YAG übertreffen. Der von Laserdioden gepumpte Nd: YVO4-Kristall wurde in Kristalle mit hohem NLO-Koeffizienten (LBO, BBO oder KTP) eingebaut, um die Ausgabe vom nahen Infrarot nach grün, blau oder sogar UV zu verschieben. Diese Integration zur Konstruktion aller Festkörperlaser ist ein ideales Laserwerkzeug, das die am weitesten verbreiteten Anwendungen von Lasern abdecken kann, einschließlich Bearbeitung, Materialbearbeitung, Spektroskopie, Waferinspektion, Lichtanzeigen, medizinische Diagnostik, Laserdruck und Datenspeicherung usw. Es wurde gezeigt, dass diodengepumpte Festkörperlaser auf Nd: YVO4-Basis schnell die Märkte besetzen, die traditionell von wassergekühlten Ionenlasern und lampengepumpten Lasern dominiert werden, insbesondere wenn kompaktes Design und Single-Longitudinal-Mode-Ausgänge erforderlich sind.
Die Vorteile von Nd: YVO4 gegenüber Nd: YAG:
• Bis zu einer etwa fünfmal größeren Absorptionseffizienz über eine große Pumpbandbreite um 808 nm (daher ist die Abhängigkeit von der Pumpwellenlänge viel geringer und eine starke Tendenz zum Single-Mode-Ausgang);
• Bis zu dreimal größerer stimulierter Emissionsquerschnitt bei einer Laserwellenlänge von 1064 nm;
• Niedrigere Laserschwelle und höhere Steigungseffizienz;
• Als einachsiger Kristall mit großer Doppelbrechung ist die Emission nur linear polarisiert. 
Lasereigenschaften von Nd: YVO4:
• Ein äußerst attraktiver Charakter von Nd: YVO4 ist im Vergleich zu Nd: YAG der 5-mal größere Absorptionskoeffizient in einer breiteren Absorptionsbandbreite um die 808-nm-Spitzenpumpenwellenlänge, der gerade dem Standard der derzeit verfügbaren Hochleistungslaserdioden entspricht. Dies bedeutet einen kleineren Kristall, der für den Laser verwendet werden könnte, was zu einem kompakteren Lasersystem führt. Für eine gegebene Ausgangsleistung bedeutet dies auch einen niedrigeren Leistungspegel, bei dem die Laserdiode arbeitet, wodurch die Lebensdauer der teuren Laserdiode verlängert wird. Die breitere Absorptionsbandbreite von Nd: YVO4, die das 2,4- bis 6,3-fache der von Nd: YAG erreichen kann. Neben einem effizienteren Pumpen bedeutet dies auch eine größere Auswahl an Diodenspezifikationen. Dies ist für Hersteller von Lasersystemen hilfreich, um eine größere Toleranz für eine kostengünstigere Auswahl zu erzielen.
• Nd: YVO4-Kristall hat größere stimulierte Emissionsquerschnitte, sowohl bei 1064 nm als auch bei 1342 nm. Wenn eine A-Achse Nd: YVO4-Kristalllaser bei 1064 m schneidet, ist sie ungefähr 4-mal höher als der von Nd: YAG, während bei 1340 nm der stimulierte Querschnitt 18-mal größer ist, was zu einer CW-Operation führt, die Nd: YAG vollständig übertrifft bei 1320nm. Dadurch kann der Nd: YVO4-Laser leicht eine starke Einzellinienemission bei den beiden Wellenlängen aufrechterhalten.
• Ein weiteres wichtiges Merkmal von Nd: YVO4-Lasern ist, dass sie nur ein linear polarisierter Laser emittieren, da sie eher einachsig als eine hohe kubische Symmetrie wie Nd: YAG sind, wodurch unerwünschte doppelbrechende Effekte auf die Frequenzumwandlung vermieden werden. Obwohl die Lebensdauer von Nd: YVO4 etwa 2,7-mal kürzer ist als die von Nd: YAG, kann seine Steigungseffizienz für eine ordnungsgemäße Auslegung des Laserresonators aufgrund seiner hohen Pumpquanteneffizienz immer noch recht hoch sein.