Кристалл Nd:YAG, также известный как кристалл иттрий-алюминиевого граната, легированного неодимом, представляет собой кристалл лазерной среды с хорошими комплексными свойствами, используемый в твердотельных лазерах.
Атомы в кристалле Nd:YAG возбуждаются импульсной лампой, и кристалл производит усиленный свет, распространяющийся на определенной длине волны (1064 нм). Nd:YAG — один из хорошо известных лазерных кристаллов, получаемых путем легирования кристаллов YAG ионами Nd.
Кристаллы Nd:YAG-лазера имеют полосы поглощения 730-760 нм и 790-820 нм и обычно накачиваются импульсными лампами или лазерными диодами. Типичный пик лазерного излучения приходится на 1064 нм. При различных измерениях также может наблюдаться излучение лазеров с длинами волн 946 нм, 1120 нм, 1320 нм и 1440 нм. Модули с модуляцией добротности и синхронизацией подходят для получения лазеров с различными длинами волн (532 нм, 266 нм, 213 нм и т. д.) и длительностью импульса (10-25 нс).
Кристаллы Nd:YAG широко используются в различных твердотельных лазерных системах – для непрерывного переключения с удвоением частоты, высокоэнергетического переключения добротности и т. д. Обычно в импульсных лазерах используются кристаллы с высокой концентрацией легирующих примесей, а для непрерывного излучения – кристаллы с низкой концентрацией.
Кристаллы Nd:YAG находят широкое применение в биофизике, медицине, машиностроении, научных исследованиях и архитектуре.
Лазерный кристалл Nd:YAG
ПРИЛОЖЕНИЕ
-
Голографический
-
Лазерная медицина
-
Лазерный маркер
-
Радар и дальномер
-
Медицинские приложения
- Лазерный дальномер
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
-
Высокий коэффициент усиления
/ -
Высокая эффективность склона/
-
Порог лазерного излучения низкий/
-
Широкая полоса поглощения/
-
Превосходные оптические, механические и физические свойства./
ПАРАМЕТРЫ ПРОДУКТА
| Технические характеристики материалов | |
| Допустимая концентрация неодима (атм.) | 0.1- 2.5(+/-0.1)atm% |
| Ориентация | [001] or [110] or [111] <±0.5° |
| Параллелизм | 10〞 |
| Вертикальный | 5ˊ |
| Качество поверхности | 10-5 |
| Искажение волнового фронта | λ/4@632 нм |
| Плоскостность поверхности | λ/8@632 нм |
| Свободная диафрагма | >95 % |
| Снятие фаски | <0.2×45° |
| Длина допуска | +0,5/-0 мм |
| Допуск по толщине/диаметру | ±0,05 мм |
| Самый большой размер | диаметр (3~12,7)×(3~150) мм |
| Порог повреждений | >750 МВт/см2 при 1064 нм, 10 нс, 10 Гц |
| Коэффициент вымирания | >30 дБ (зависит от фактического размера) |
| Прецизионная шлифовка | зернистость 400 |
| Физические и химические свойства | |
| Кристаллическая структура | Кубический – la3d |
| Постоянная решетки | 12.01 Å |
| Плотность | 4,56 г/см³ |
| Температура плавления | 1950 °C |
| Теплопроводность/(Вт·м⁻¹·К⁻¹ при 25 °C) | 14 |
| Удельная теплоемкость/(Дж·г⁻¹·К⁻¹) | 0.59 |
| Напряжение разрушения | 1,3-2,6*10³ кг/см² |
| Коэффициент теплового расширения/(10⁻⁶·K⁻¹ при 25°C) | [100] Ориентация–8.2 [110] Ориентация–7.7 [111] Ориентация–7.8 |
| Твердость по шкале Мооса | 8.5 |
| Модуль Юнга/средний балл | 317 |
| Модуль сдвига/ГПа | 54.66 |
| Коэффициент вымирания | 25 дБ |
| Коэффициент Пуассона | 0.25 |
| Оптические и спектральные свойства | |
| Лазерный переход | 4F3/2 →4I11/2 |
| Энергия фотона | 1.86×10-19 J |
| Длина волны лазерного перехода, λl (нм) | 1064 |
| Длина волны перехода накачки, λp (нм) | 808 |
| Ширина полосы пропускания накачки, Δλp (нм) | <4 |
| Ширина полосы пропускания лазерного перехода, Δλl (нм) | ~0.6 |
| Пиковое сечение перехода накачки, σp (E-20 см2) | 6.7 |
| Сечение пика лазерного перехода, σl (E-20 см2) | 28 |
| Интенсивность насыщения при переходе насоса φp (кВт/см²) | 12 |
| Интенсивность насыщения лазерного перехода φl (кВт/см²) | 2.6 |
| Насыщенный поток лазерного перехода Γl,sat (Дж/см²) | 0.6 |
| Минимальная мощность насоса Lmin (кВт/см²) | ~0 |
| Срок службы верхней части лазерной трубки, τ (мс) | 0.26 |
| Доля квантового дефекта | 0.24 |
| Доля тепловыделения | 0.37 |
| Показатель преломления | 1.8197 @1.064 µm |
| Время жизни флуоресценции | 230 мкс |
777