Le cristal Nd:YAG, également connu sous le nom de cristal de grenat d'yttrium et d'aluminium dopé au néodyme, est un cristal de milieu laser doté de bonnes propriétés globales utilisé pour les lasers à l'état solide.
Les atomes du cristal Nd:YAG sont excités par la lampe flash, et le cristal produit une lumière amplifiée qui se propage à une longueur d'onde spécifique (1064 nm). Le Nd:YAG est un cristal laser bien établi, obtenu par dopage de cristaux YAG avec des ions Nd.
Les cristaux laser Nd:YAG présentent des bandes d'absorption de 730 à 760 nm et de 790 à 820 nm et sont généralement pompés par des tubes flash ou des diodes laser. L'émission laser typique atteint un pic à 1064 nm. Des lasers émettant à 946 nm, 1120 nm, 1320 nm et 1440 nm peuvent également être obtenus par différentes méthodes. Les modes de commutation Q et de verrouillage Q permettent d'obtenir des lasers de différentes longueurs d'onde (532 nm, 266 nm, 213 nm, etc.) et de différentes largeurs d'impulsion (10 à 25 ns).
Les cristaux Nd:YAG sont largement utilisés dans divers systèmes laser à semi-conducteurs – commutation à onde continue par doublage de fréquence, commutation Q à haute énergie, etc. Habituellement, les cristaux dopés à forte concentration sont utilisés dans les lasers pulsés, et les cristaux dopés à faible concentration sont généralement utilisés pour la sortie à onde continue.
Les cristaux Nd:YAG ont un large éventail d'applications en biophysique, médecine, mécanique, recherche scientifique et architecture.
Cristal laser Nd:YAG
APPLICATION
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Holographique
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médecine au laser
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Le marqueur laser
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Radar et télémétrie
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Applications médicales
- télémètre laser
PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES
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Coefficient de gain élevé
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Efficacité élevée en pente/
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Le seuil laser est bas/
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Large bande passante d'absorption/
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Excellentes propriétés optiques, mécaniques et physiques/
PARAMÈTRES DU PRODUIT
| Spécifications des matériaux | |
| Tolérance de concentration en néodyme (atm) | 0.1- 2.5(+/-0.1)atm% |
| Orientation | [001] or [110] or [111] <±0.5° |
| Parallélisme | 10〞 |
| Verticale | 5ˊ |
| Qualité de surface | 10-5 |
| Distorsion du front d'onde | λ/4 à 632 nm |
| Planéité de la surface | λ/8 à 632 nm |
| Ouverture claire | > 95 % |
| Chanfreinage | <0.2×45° |
| Longueur de tolérance | +0,5/-0 mm |
| Tolérance d'épaisseur/diamètre | ±0,05 mm |
| La plus grande taille | diamètre (3~12,7)×(3~150) mm |
| Seuil de dommages | > 750 MW/cm² à 1064 nm, 10 ns, 10 Hz |
| Taux d'extinction | > 30 dB (selon la taille réelle) |
| Rectification de précision | grain 400 |
| Propriétés physiques et chimiques | |
| Structure cristalline | Cubique – la3d |
| Constante de réseau | 12.01 Å |
| Densité | 4,56 g/cm3 |
| Point de fusion | 1950 °C |
| Conductivité thermique (W·m⁻¹·K⁻¹ à 25 °C) | 14 |
| Chaleur spécifique (J·g⁻¹·K⁻¹) | 0.59 |
| Contrainte de rupture | 1,3-2,6*103 kg/cm2 |
| Coefficient de dilatation thermique (10⁻⁶·K⁻¹ à 25 °C) | [100] Orientation–8.2 [110] Orientation–7.7 [111] Orientation–7.8 |
| Dureté de Mohs | 8.5 |
| Module de Young / Moyenne générale | 317 |
| Module de cisaillement/ Gpa | 54.66 |
| Taux d'extinction | 25 dB |
| Coefficient de Poisson | 0.25 |
| Propriétés optiques et spectrales | |
| Transition laser | 4F3/2 →4I11/2 |
| Énergie photonique | 1.86×10-19 J |
| Longueur d'onde de transition laser, λl (nm) | 1064 |
| Longueur d'onde de transition de la pompe, λp (nm) | 808 |
| Bande passante de transition de la pompe, Δλp (nm) | <4 |
| Largeur de bande de transition laser, Δλl (nm) | ~0.6 |
| Section de pic de transition de la pompe,σp (E-20 cm2) | 6.7 |
| Section transversale du pic de transition laser, σl (E-20 cm2) | 28 |
| Puissance de saturation de transition de la pompe φp (kW / cm2) | 12 |
| Intensité de saturation de la transition laser φl (kW/cm2) | 2.6 |
| Flux de saturation de transition laser Γl,sat (J/cm2) | 0.6 |
| Puissance minimale de la pompe Lmin (kW/cm2) | ~0 |
| Durée de vie du tube laser supérieur, τ (ms) | 0.26 |
| Fraction de défaut quantique | 0.24 |
| Génération de chaleur fractionnée | 0.37 |
| Indice de réfraction | 1.8197 @1.064 µm |
| Durée de vie de la fluorescence | 230 µs |
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