Nd:YVO4-Kristalle

Nd:YVO4 ist der effizienteste Laserwirtskristall für das Diodenpumpen unter den aktuellen kommerziellen Laserkristallen, insbesondere für niedrige bis mittlere Leistungsdichte.Dies liegt hauptsächlich an seinen Absorptions- und Emissionseigenschaften, die Nd:YAG übertreffen.Der von Laserdioden gepumpte Nd:YVO4-Kristall wurde mit Kristallen mit hohem NLO-Koeffizienten (LBO, BBO oder KTP) kombiniert, um die Ausgabe vom nahen Infrarot zu Grün, Blau oder sogar UV zu verschieben.Diese Integration zum Bau 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 hat sich gezeigt, dass diodengepumpte Festkörperlaser auf Nd:YVO4-Basis schnell die Märkte erobern, die traditionell von wassergekühlten Ionenlasern und lampengepumpten Lasern dominiert werden, insbesondere wenn ein kompaktes Design und Single-Longitudinal-Mode-Ausgänge erforderlich sind.
Vorteile von Nd:YVO4 gegenüber Nd:YAG:
• So hoch wie etwa fünfmal größere Absorptionseffizienz über eine große Pumpbandbreite um 808 nm (daher ist die Abhängigkeit von der Pumpwellenlänge viel geringer und eine starke Tendenz zum Einmodenausgang);
• So groß wie der dreimal größere stimulierte Emissionsquerschnitt bei der Laserwellenlänge von 1064 nm;
• Niedrigere Laserschwelle und höhere Slope-Effizienz;
• Als einachsiger Kristall mit großer Doppelbrechung ist die Emission nur linear polarisiert.
Lasereigenschaften von Nd:YVO4:
• Eine der attraktivsten Eigenschaften von Nd:YVO4 ist im Vergleich zu Nd:YAG sein 5-mal größerer Absorptionskoeffizient in einer breiteren Absorptionsbandbreite um die 808-nm-Spitzenpumpwellenlänge, die gerade dem Standard der derzeit erhältlichen 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 kann das 2,4- bis 6,3-fache der von Nd:YAG erreichen.Neben einem effizienteren Pumpen bedeutet dies auch eine breitere Auswahl an Diodenspezifikationen.Dies wird für Hersteller von Lasersystemen hilfreich sein, um eine breitere Toleranz für eine kostengünstigere Auswahl zu erhalten.
• Nd:YVO4-Kristalle haben größere Querschnitte der stimulierten Emission, sowohl bei 1064 nm als auch bei 1342 nm.Wenn ein Nd:YVO4-Kristalllaser bei 1064 m a-Achse geschnitten wird, ist er etwa 4-mal höher als der von Nd:YAG, während der stimulierte Wirkungsquerschnitt bei 1340 nm 18-mal größer ist, was zu einem CW-Betrieb führt, der 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, da sie eine uniaxiale statt einer hohen kubischen Symmetrie wie Nd:YAG sind, nur einen linear polarisierten Laser emittieren, wodurch unerwünschte Doppelbrechungseffekte bei der Frequenzumwandlung vermieden werden.Obwohl die Lebensdauer von Nd:YVO4 etwa 2,7-mal kürzer ist als die von Nd:YAG, kann seine Flankeneffizienz wegen ihrer hohen Pumpquanteneffizienz für ein geeignetes Design der Laserkavität immer noch recht hoch sein.