Laserkristall Nd:YAG


Nd:YAG-Kristall, auch bekannt als Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Kristall, ist ein Lasermediumkristall mit guten Gesamteigenschaften, der für Festkörperlaser verwendet wird.
Die Atome im Nd:YAG-Kristall werden durch die Blitzlampe angeregt, und der Kristall erzeugt verstärktes Licht mit einer spezifischen Wellenlänge (1064 nm). Nd:YAG ist einer der etablierten Laserkristalle, der durch Dotierung von YAG-Kristallen mit Nd-Ionen hergestellt wird.
Nd:YAG-Laserkristalle weisen Absorptionsbandbreiten von 730–760 nm und 790–820 nm auf und werden üblicherweise mit Blitzröhren oder Laserdioden gepumpt. Die typische Laseremissionsspitze liegt bei 1064 nm. Durch verschiedene Messverfahren lassen sich auch Laser mit Wellenlängen von 946 nm, 1120 nm, 1320 nm und 1440 nm erzeugen. Q-geschaltete und frequenzstabilisierte Betriebsmodi eignen sich zur Erzeugung von Lasern mit unterschiedlichen Wellenlängen (z. B. 532 nm, 266 nm, 213 nm) und Pulsdauern (10–25 ns).
Nd:YAG-Kristalle finden breite Anwendung in verschiedenen Festkörperlasersystemen – Frequenzverdopplung, kontinuierliches Schalten, Hochenergie-Q-Schalten usw. Üblicherweise werden hochkonzentrierte dotierte Kristalle in gepulsten Lasern und niedrigkonzentrierte dotierte Kristalle typischerweise für den Dauerstrichbetrieb eingesetzt.
Nd:YAG-Kristalle finden vielfältige Anwendung in der Biophysik, Medizin, im Maschinenbau, in der wissenschaftlichen Forschung und in der Architektur.

Laserkristall Nd:YAG
ANWENDUNG

  • Holografisch

  • Lasermedizin
  • Der Lasermarkierer
  • Radar und Entfernungsmessung
  • Medizinische Anwendungen
  • Laser-Entfernungsmesser

HAUPTMERKMALE

  • Hoher Verstärkungskoeffizient

    /
  • Hohe Hangeffizienz
    /
  • Die Laserschwelle ist niedrig
    /
  • Breite Absorptionsbandbreite
    /
  • Hervorragende optische, mechanische und physikalische Eigenschaften

    /
PRODUKTPARAMETER
Materialspezifikationen
Neodym-Konzentrationstoleranz (atm%) 0.1- 2.5(+/-0.1)atm%
Orientierung [001] or [110] or [111] <±0.5°
Parallelität 10〞
Vertikal
Oberflächenqualität 10-5
Wellenfrontverzerrung λ/4@632 nm
Oberflächenebenheit λ/8@632 nm
Klare Blende > 95 %
Anfasen <0.2×45°
Toleranzlänge +0,5/-0 mm
Toleranz für Dicke/Durchmesser ±0,05 mm
Die größte Größe Durchmesser (3~12,7)×(3~150) mm
Schadensschwelle >750 MW/cm² bei 1064 nm, 10 ns, 10 Hz
Aussterbeverhältnis >30 dB (abhängig von der tatsächlichen Größe)
Präzisionsschleifen 400er Körnung

 

Physikalische und chemische Eigenschaften
Kristallstruktur Kubisch – la3d
Gitterkonstante 12.01 Å
Dichte 4,56 g/cm³
Schmelzpunkt 1950 °C
Wärmeleitfähigkeit / (W·m⁻¹·K⁻¹ bei 25 °C) 14
Spezifische Wärmekapazität / (J·g-1·K-1) 0.59
Bruchspannung 1,3–2,6 × 10³ kg/cm²
Wärmeausdehnungsrate / (10-6·K-1 @ 25°C) [100] Orientierung–8.2
[110] Orientierung–7.7
[111] Orientierung–7.8
Mohs-Härte 8.5
Young-Modul / GPA 317
Schermodul/ Gpa 54.66
Aussterbeverhältnis 25 dB
Poissonzahl 0.25

 

Optische und spektrale Eigenschaften
Laserübergang 4F3/2 →4I11/2
Photonenenergie 1.86×10-19 J
Laserübergangswellenlänge,λl(nm) 1064
Pumpübergangswellenlänge, λp (nm) 808
Pumpübergangsbandbreite,Δλp(nm) <4
Laserübergangsbandbreite,Δλl(nm) ~0.6
Pumpübergangs-Spitzenabschnitt,σp(E-20 cm2) 6.7
Querschnitt des Laserübergangspeaks, σl(E-20 cm2) 28
Pumpenübergangssättigungsstärkeφp(kW / cm2) 12
Laserübergangssättigungsintensitätφl(kW / cm2) 2.6
Laserübergangssättigungsfluss Γl,sat(J / cm2) 0.6
Mindestpumpenstärke Lmin (kW / cm2) ~0
Lebensdauer der oberen Laserröhre, τ (ms) 0.26
Quantendefektanteil 0.24
Fraktionelle Wärmeerzeugung 0.37
Brechungsindex 1.8197 @1.064 µm
Fluoreszenzlebensdauer 230 µs
777