O cristal Nd:YAG, também conhecido como cristal de granada de ítrio-alumínio dopado com neodímio, é um cristal de meio laser com boas propriedades gerais, utilizado em lasers de estado sólido.
Os átomos no cristal Nd:YAG são excitados pela lâmpada de flash, e o cristal produz luz amplificada que se propaga em um comprimento de onda específico (1064 nm). O Nd:YAG é um dos cristais laser bem estabelecidos, obtido pela dopagem de íons Nd em cristais de YAG.
Os cristais laser Nd:YAG possuem faixas de absorção de 730-760 nm e 790-820 nm e são geralmente bombeados por tubos de flash ou diodos laser. O pico de emissão típico do laser está em 1064 nm. Lasers com comprimentos de onda de 946 nm, 1120 nm, 1320 nm e 1440 nm também podem ser emitidos por diferentes métodos de medição. Os modos Q-switched e locked são adequados para a obtenção de lasers com diferentes comprimentos de onda (532 nm, 266 nm, 213 nm, etc.) e larguras de pulso (10-25 ns).
Os cristais de Nd:YAG são amplamente utilizados em diversos sistemas de laser de estado sólido – comutação de onda contínua com duplicação de frequência, comutação Q de alta energia, etc. Normalmente, cristais dopados com alta concentração são usados em lasers pulsados, enquanto cristais dopados com baixa concentração são tipicamente usados para saída de onda contínua.
Os cristais de Nd:YAG têm uma ampla gama de aplicações em biofísica, medicina, máquinas, pesquisa científica e arquitetura.
Cristal laser Nd:YAG
APLICATIVO
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Holográfico
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Medicina a laser
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O marcador a laser
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Radar e medição de distância
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Aplicações médicas
- telêmetro a laser
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
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Alto coeficiente de ganho
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Alta eficiência de inclinação/
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O limiar do laser é baixo./
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Ampla faixa de absorção/
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Excelentes propriedades ópticas, mecânicas e físicas./
PARÂMETROS DO PRODUTO
| Especificações do material | |
| Tolerância à concentração de neodímio (atm%) | 0.1- 2.5(+/-0.1)atm% |
| Orientação | [001] or [110] or [111] <±0.5° |
| Paralelismo | 10〞 |
| Vertical | 5ˊ |
| Qualidade da superfície | 10-5 |
| Distorção da frente de onda | λ/4@632 nm |
| Planicidade da superfície | λ/8@632 nm |
| Abertura livre | >95% |
| Chanfro | <0.2×45° |
| Comprimento da tolerância | +0,5/-0 mm |
| Tolerância de espessura/diâmetro | ±0,05 mm |
| O maior tamanho | diâmetro (3~12,7)×(3~150) mm |
| Limiar de dano | >750 MW/cm² a 1064 nm 10 ns 10 Hz |
| Taxa de extinção | >30 dB (dependendo do tamanho real) |
| Retificação de Precisão | grão 400 |
| Propriedades Físicas e Químicas | |
| Estrutura cristalina | Cúbico – la3d |
| Constante da rede | 12.01 Å |
| Densidade | 4,56 g/cm³ |
| Ponto de fusão | 1950 °C |
| Condutividade térmica/(W·m-1·K-1 @ 25°C) | 14 |
| Calor específico/(J·g-1·K-1) | 0.59 |
| Estresse de fratura | 1,3-2,6*10³ kg/cm² |
| Taxa de expansão térmica/(10-6·K-1 @ 25°C) | [100] Orientação–8.2 [110] Orientação–7,7 [111] Orientação–7.8 |
| Dureza de Mohs | 8.5 |
| Módulo de Young/GPA | 317 |
| Módulo de cisalhamento/ GPa | 54.66 |
| Taxa de extinção | 25 dB |
| Coeficiente de Poisson | 0.25 |
| Propriedades Ópticas e Espectrais | |
| Transição a laser | 4F3/2 →4I11/2 |
| Energia do Fóton | 1.86×10-19 J |
| Comprimento de onda de transição do laser, λl (nm) | 1064 |
| Comprimento de onda de transição da bomba, λp (nm) | 808 |
| Largura de banda de transição da bomba, Δλp (nm) | <4 |
| Largura de banda de transição do laser, Δλl (nm) | ~0.6 |
| Seção de pico de transição da bomba, σp (E-20 cm2) | 6.7 |
| Seção transversal do pico de transição do laser, σl (E-20 cm2) | 28 |
| Força de saturação de transição da bomba φp (kW/cm²) | 12 |
| Intensidade de saturação da transição do laser φl (kW/cm²) | 2.6 |
| Fluxo de saturação de transição do laser Γl,sat (J/cm²) | 0.6 |
| Potência mínima da bomba Lmin (kW/cm²) | ~0 |
| Vida útil do tubo laser superior, τ (ms) | 0.26 |
| Fração de defeito quântico | 0.24 |
| Geração Fracionária de Calor | 0.37 |
| Índice de refração | 1.8197 @1.064 µm |
| Tempo de vida da fluorescência | 230 µs |
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