Nd:YVO4-kristallen

Nd:YVO4 is het meest efficiënte lasergastkristal voor diodepompen onder de huidige commerciële laserkristallen, vooral voor lage tot gemiddelde vermogensdichtheid.Dit komt vooral door de absorptie- en emissiekenmerken die Nd:YAG overtreffen.Nd:YVO4-kristal, gepompt door laserdiodes, is ingebouwd met kristallen met een hoge NLO-coëfficiënt (LBO, BBO of KTP) om de frequentie van het uitgangssignaal te verschuiven van nabij-infrarood naar groen, blauw of zelfs UV.Deze integratie om alle solid state lasers te construeren is een ideaal laserinstrument dat de meest wijdverbreide toepassingen van lasers kan dekken, waaronder machinale bewerking, materiaalverwerking, spectroscopie, waferinspectie, lichtdisplays, medische diagnostiek, laserprinten en gegevensopslag, enz. Het Er is aangetoond dat op Nd:YVO4 gebaseerde diodegepompte vaste-stoflasers snel de markten bezetten die traditioneel worden gedomineerd door watergekoelde ionenlasers en lampgepompte lasers, vooral wanneer een compact ontwerp en output in de enkele longitudinale modus vereist zijn.
De voordelen van Nd:YVO4 ten opzichte van Nd:YAG:
• Tot ongeveer vijf keer grotere absorptie-efficiëntie over een brede pompbandbreedte rond 808 nm (daarom is de afhankelijkheid van de pompgolflengte veel lager en een sterke neiging tot single-mode output);
• Tot drie keer grotere gestimuleerde emissiedwarsdoorsnede bij de lasergolflengte van 1064 nm;
• Lagere laserdrempel en hogere hellingsefficiëntie;
• Omdat het een uniaxiaal kristal is met een grote dubbele breking, is de emissie slechts lineair gepolariseerd.
Lasereigenschappen van Nd:YVO4:
• Een van de meest aantrekkelijke kenmerken van Nd:YVO4 is, vergeleken met Nd:YAG, de vijf keer grotere absorptiecoëfficiënt in een bredere absorptiebandbreedte rond de 808 nm piekpompgolflengte, wat net overeenkomt met de standaard van laserdiodes met hoog vermogen die momenteel beschikbaar zijn.Dit betekent een kleiner kristal dat voor de laser kan worden gebruikt, wat leidt tot een compacter lasersysteem.Voor een gegeven uitgangsvermogen betekent dit ook een lager vermogensniveau waarop de laserdiode werkt, waardoor de levensduur van de dure laserdiode wordt verlengd.De bredere absorptiebandbreedte van Nd:YVO4 kan 2,4 tot 6,3 keer groter zijn dan die van Nd:YAG.Naast efficiënter pompen betekent dit ook een breder scala aan diodespecificaties.Dit zal nuttig zijn voor fabrikanten van lasersystemen vanwege de grotere tolerantie en de lagere kosten.
• Nd:YVO4-kristal heeft grotere gestimuleerde emissie-dwarsdoorsneden, zowel bij 1064 nm als 1342 nm.Wanneer de Nd:YVO4-kristallasing via de a-as wordt gesneden op 1064 m, is deze ongeveer 4 keer hoger dan die van Nd:YAG, terwijl bij 1340 nm de gestimuleerde dwarsdoorsnede 18 keer groter is, wat leidt tot een CW-operatie die volledig beter presteert dan Nd:YAG bij 1320 nm.Deze zorgen ervoor dat de Nd:YVO4-laser gemakkelijk een sterke enkellijnsemissie bij de twee golflengten kan handhaven.
• Een ander belangrijk kenmerk van Nd:YVO4-lasers is dat ze, omdat ze een uniaxiaal zijn in plaats van een hoge symmetrie van kubisch als Nd:YAG, alleen een lineair gepolariseerde laser uitzenden, waardoor ongewenste dubbelbrekende effecten op de frequentieomzetting worden vermeden.Hoewel de levensduur van Nd:YVO4 ongeveer 2,7 keer korter is dan die van Nd:YAG, kan de hellingsefficiëntie nog steeds behoorlijk hoog zijn voor een goed ontwerp van de laserholte, vanwege de hoge kwantumefficiëntie van de pomp.