Cristallo laser Nd:YAG


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

  • Olografico

  • Medicina laser
  • Il marcatore laser
  • Radar e misurazione della distanza
  • Applicazioni mediche
  • Telemetro laser

CARATTERISTICHE PRINCIPALI

  • 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

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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
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
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