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Cristal láser YAG

Honor Optics desarrolla el cristal láser YAG al por mayor utilizando la técnica Czochralski, y podemos proporcionar cristales láser de Nd, Er, Cr, Tm, Yb, Ho y YAG de alta ganancia.
YAG (granate de aluminio itrio o Y3Al5O12), como el granate y el zafiro, no tiene usos como medio láser cuando está puro. Sin embargo, después de ser dopado con un ión apropiado, el cristal láser YAG de alta pureza personalizado se usa comúnmente como material hospedador en varios láseres de estado sólido. Los elementos de tierras raras como Nd (neodimio) y Er (erbio) se pueden dopar en YAG como iones láser activos, lo que produce láseres Nd: YAG y Er: YAG, respectivamente.

caracteristicas:

1. alta ganancia
2. umbral bajo
3. Alta eficiencia
4. Baja pérdida a 1.06um
5. Buena conductividad térmica y características de choque térmico
6. fuerza mecánica
7.alta calidad óptica
8. Las características del material permiten varios modos de operación (CW, pulsado, Q-switching, modo bloqueado y cavidad descargada).

El cristal YAG sin dopar es un material excelente para ventanas ópticas UV-IR, particularmente para aplicaciones de alta temperatura y densidad de alta energía. La estabilidad mecánica y química es comparable a la del cristal de zafiro, pero el cristal láser YAG de gran tamaño y alta precisión es único con no birrefringencia y está disponible con mayor homogeneidad óptica y calidad de superficie.

El cristal Nd: YAG se inventó en la década de 1960, Nd: YAG ha sido y sigue siendo el cristal láser más utilizado para el material de cristal de estado sólido. Sus parámetros láser son un buen compromiso entre las fortalezas y debilidades de su competencia. Nd: el cristal láser YAG de alta ganancia se utiliza en todos los tipos de sistemas de láser de estado sólido de onda continua de doble frecuencia, Q-Switch de alta energía, etc.

El cristal Cr: YAG es un excelente cristal para diodos de conmutación Q pasivamente bombeados o bombeados con lámpara Nd: YAG, Nd: YLF, Nd: YVO4 u otros láseres dopados con Nd e Yb a una longitud de onda de 0.8 a 1.2 µm.

El cristal Yb: YAG tiene un ancho de banda de absorción mucho mayor para reducir los requisitos de gestión térmica de los láseres de diodo, una vida útil más larga del nivel del láser superior, tres a cuatro veces menos carga térmica por unidad de potencia de la bomba. El cristal láser YAG de alta pureza personalizado a 1030 nm es un buen sustituto para un cristal Nd: YAG a 1064 nm y su segundo armónico a 515 nm puede reemplazar al láser Ar-ion, que emite a 514 nm

Er: el cristal láser chino YAG de alta calidad es un excelente cristal láser que emite 2940 nm. Tiene amplias aplicaciones en aplicaciones médicas.

Nd: YAG como medio principal, en particular para láseres de alta potencia y lentes Q de conmutación que emiten a 1064 nm. Sin embargo, también se utilizan otras transiciones cerca de 940, 1120, 1320 y 1440 nm.

Nd3 +: YAG es un medio de ganancia de cuatro niveles (excepto 946nm), que ofrece una ganancia sustancial de láser incluso para niveles moderados de excitación e intensidades de bombeo. El ancho de banda de ganancia es relativamente pequeño, pero esto permite una alta eficiencia de ganancia y por lo tanto una potencia de bombeo de umbral bajo.

Propiedades físicas y químicas

Chemical Formula Nd: Y3A15O12
Crystal Structure Cubic Garnet
Lattice Constants 12.01Å
Concentration ~ 1.2 x 1020 cm-3
Melting Point 1970°C (2240K)
Density 4.56 g/cm3
Mohs Hardness 8.5
Refractive Index 1.82
Thermal Expansion Coefficient 7.8 x 10-6 /K [111], 0 - 250 °C
Thermal Conductivity 14 W/m /K @20 °C, 10.5 W /m /K @100 °C.

La longitud de onda de emisión de Nd: YAG más común es de 1064 nm. Comenzando con esa longitud de onda, las salidas a 532, 355 y 266 nm pueden generarse por duplicación de frecuencia, triplicación de frecuencia y cuadruplicación de frecuencia, respectivamente. Otras líneas de emisión están a 946, 1123, 1319, 1338, 1415 y 1444 nm.

Nd: YAG se usa generalmente en la forma monocristalina, fabricada con el método de crecimiento Czochralski, pero también hay cristal láser YAG de cerámica de gran tamaño y gran precisión de gran precisión disponible en alta calidad y en grandes tamaños. En el caso de los cristales monocristalinos y de cerámica Nd: YAG, las pérdidas por absorción y dispersión dentro de la longitud de un cristal láser son normalmente despreciables, incluso para cristales relativamente largos.

Propiedades físicas y ópticas.

Lasing Wavelength 1064 nm
Stimulated Emission Cross Section 2.8x10-19 cm-2
Relaxation Time of Terminal Lasing Level 30 ns
Radiative Lifetime 550 ms
Spontaneous Fluorescence 230 ms
Loss Coefficient 0.003 cm-1 @ 1064 nm
Effective Emission Cross Section 2.8 x 10-19 cm2
Pump Wavelength 807.5 nm
The absorption band at the pump wavelength 1 nm
Linewidth 0.6 nm
Polarized Emission Unpolarized
Thermal Birefringence High

El nivel de dopaje típico de Nd (neodimio) es 1 en. %. Las barras Nd: YAG a este nivel de dopantes son una excelente opción para los sistemas láser CW multimodo y de impulsos para proporcionar una potencia de salida elevada junto con una uniformidad de bombeo equilibrada y una calidad de haz excelente. concentraciones demasiado altas conducen a la extinción de la vida útil del estado superior. Además, la densidad de potencia disipada puede llegar a ser demasiado alta en los láseres de alta potencia. Tenga en cuenta que la densidad de dopaje de neodimio no necesariamente tiene que ser la misma en todas las partes; hay cristales de láser compuesto con partes dopadas y sin dopar, o con partes que tienen diferentes densidades de dopaje.

Especificación:

Concentración de dopaje Nd de 0.1 a 2.5 mol%
Diámetro de 1 mm a 50 mm, longitud de 0,3 mm a 220 mm
Tolerancia de orientación: 5 minutos de arco.
Tolerancia del diámetro: +/- 0.05mm
Tolerancia de longitud: +/- 0.1mm
Tolerancia a la concentración de dopante ------------------------ 0.1%
Paralelismo ------------------------------------------------- - < 10 segundos de arco
Perpendicularidad ------------------------------------------- < 5 minutos de arco
Chaflán------------------------------------------------- ---- 0.1mm @ 45 °
Apertura clara --------------------------------------------- 95%
Calidad de la superficie -------------------------------------------- 10/5
Planitud superficial ------------------------------------------- λ /10 @ 633nm
Distorsión de frente de onda ------------------------------------- < λ /10 @ 633nm

Los cristales láser de YAG chinos de alta calidad son el medio de ganancia más utilizado que se puede utilizar en CW, pulso y algunos otros láseres de estado sólido. Tiene muchos patrones de trabajo como multiplicador, modo bloqueado, Q de alta energía, cavidad resonante y otros.

Aplicaciones:

Nd: YAG puede producir láser azul con la duplicación de frecuencia de 946nm
Nd: YAG se puede operar en un láser de muy alta potencia hasta un nivel de kw
Nd: YAG se puede cambiar de Q con Cr4 + YAG directamente
Debido a la simetría cúbica y la alta calidad, Nd: YAG es fácil de operar con el modo TEM00

Honor Optics utiliza el método Czochralski para cultivar al por mayor el cristal láser de YAG, y podemos proporcionar cristales de Nd, Er, Cr, Tm, Yb, Ho y DAG sin dopado.

Varillas estándar de Nd: YAG listas para enviar dentro de 4 semanas:

Doping Dimension Coating
1% f3X50mm AR/[email protected]
1% f4X40mm AR/[email protected]
1% f6X60mm AR/[email protected]
1% f6X80mm AR/[email protected]
1% f6X100mm AR/[email protected]
1% f6X120mm AR/AR[email protected]
1% f8X120mm AR/[email protected]
1% f8X135mm AR/[email protected]