Il cristallo Nd:YAG, noto anche come cristallo di granato di ittrio e alluminio drogato con neodimio, è un cristallo di mezzo laser con buone proprietà complessive utilizzato nei laser a stato solido.
Gli atomi nel cristallo di Nd:YAG vengono eccitati dalla lampada a scarica e il cristallo produce luce amplificata che si propaga a una specifica lunghezza d'onda (1064 nm). Il Nd:YAG è uno dei cristalli laser più consolidati, ottenuto drogando i cristalli di YAG con ioni di neodimio.
I cristalli laser Nd:YAG hanno larghezze di banda di assorbimento di 730-760 nm e 790-820 nm e sono solitamente pompati da tubi flash o diodi laser. Il picco di emissione laser tipico si trova a 1064 nm. È possibile ottenere laser a lunghezze d'onda di 946 nm, 1120 nm, 1320 nm e 1440 nm con diverse misurazioni. Le modalità Q-switched e lock-in sono adatte per ottenere laser di diverse lunghezze d'onda (532 nm, 266 nm, 213 nm, ecc.) e durate di impulso (10-25 ns).
I cristalli Nd:YAG sono ampiamente utilizzati in diversi sistemi laser a stato solido, come la commutazione a onda continua con raddoppio di frequenza, la commutazione Q ad alta energia, ecc. Solitamente, nei laser a impulsi si utilizzano cristalli drogati ad alta concentrazione, mentre per l'emissione a onda continua si utilizzano cristalli drogati a bassa concentrazione.
I cristalli Nd:YAG trovano un'ampia gamma di applicazioni in biofisica, medicina, meccanica, ricerca scientifica e architettura.
Cristallo laser Nd:YAG
APPLICAZIONE
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Olografico
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Medicina laser
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Il marcatore laser
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Radar e misurazione della distanza
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Applicazioni mediche
- Telemetro laser
CARATTERISTICHE PRINCIPALI
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Coefficiente di guadagno elevato
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Elevata efficienza sui pendii/
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La soglia laser è bassa/
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Ampia larghezza di banda di assorbimento/
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Eccellenti proprietà ottiche, meccaniche e fisiche/
PARAMETRI DEL PRODOTTO
| Specifiche dei materiali | |
| Tolleranza di concentrazione del neodimio (atm) | 0.1- 2.5(+/-0.1)atm% |
| Orientamento | [001] or [110] or [111] <±0.5° |
| Parallelismo | 10〞 |
| Verticale | 5ˊ |
| Qualità della superficie | 10-5 |
| Distorsione del fronte d'onda | λ/4@632 nm |
| Planarità della superficie | λ/8@632 nm |
| Apertura libera | >95% |
| Smussatura | <0.2×45° |
| Ampiezza della tolleranza | +0,5/-0 mm |
| Tolleranza di spessore/diametro | ±0,05 mm |
| La taglia più grande | diametro (3~12,7)×(3~150) mm |
| Soglia di danno | >750 MW/cm2@1064 nm 10 ns 10 Hz |
| Tasso di estinzione | >30 dB (a seconda delle dimensioni effettive) |
| Rettifica di precisione | grana 400 |
| Proprietà fisiche e chimiche | |
| Struttura cristallina | Cubico – la3d |
| Costante reticolare | 12.01 Å |
| Densità | 4,56 g/cm³ |
| Punto di fusione | 1950 °C |
| Conducibilità termica/(W·m-1·K-1 @ 25°C) | 14 |
| Calore specifico/(J·g-1·K-1) | 0.59 |
| Stress da frattura | 1,3-2,6*10 kg/cm2 |
| Tasso di espansione termica/(10⁻⁶·K⁻¹ @ 25°C) | [100] Orientamento–8.2 [110] Orientamento–7.7 [111] Orientamento–7.8 |
| Durezza Mohs | 8.5 |
| Modulo di Young/GPA | 317 |
| Modulo di taglio/ GPa | 54.66 |
| Tasso di estinzione | 25 dB |
| Rapporto di Poisson | 0.25 |
| Proprietà ottiche e spettrali | |
| Transizione laser | 4F3/2 →4I11/2 |
| Energia dei fotoni | 1.86×10-19 J |
| Lunghezza d'onda di transizione laser, λl (nm) | 1064 |
| Lunghezza d'onda di transizione della pompa, λp (nm) | 808 |
| Larghezza di banda di transizione della pompa, Δλp (nm) | <4 |
| Larghezza di banda di transizione laser, Δλl (nm) | ~0.6 |
| Sezione di picco di transizione della pompa, σp (E-20 cm2) | 6.7 |
| Sezione trasversale del picco di transizione laser, σl (E-20 cm2) | 28 |
| Forza di saturazione della transizione della pompa φp (kW / cm2) | 12 |
| Intensità di saturazione della transizione laser φl (kW/cm²) | 2.6 |
| Flusso di saturazione della transizione laser Γl,sat(J / cm2) | 0.6 |
| Potenza minima della pompa Lmin (kW/cm²) | ~0 |
| Durata del tubo laser superiore, τ (ms) | 0.26 |
| Frazione di difetti quantistici | 0.24 |
| Generazione di calore frazionata | 0.37 |
| Indice di rifrazione | 1.8197 @1.064 µm |
| Tempo di vita della fluorescenza | 230 µs |
