LiSAF, LiSGaF, LiCAF Laser Crystal

El cerio es el metal de tierras raras más simple conocido. Los láseres Ce: LiSAF y Ce: LiCAF se clasifican como láseres de diodo UV. Las longitudes de onda producidas por estos láseres varían de 280 a 31 nones. LiSAF es un cristal que contiene fluoruro de litio, estroncio y aluminio. LiCAF se compone de fluoruro de litio, calcio y aluminio.

En el láser Ce: LiSAF, el cerio es el emisor de luz, mientras que el fluoruro de litio y estroncio y aluminio es el huésped cristalino que conserva las características ópticas del cerio. El cristal LiSAF, cuando está dopado con cerio, se comporta como un cristal óptico que emite luces de diferentes longitudes de onda, lo que lo convierte en un láser sintonizable.

Ce: LiCAF es otro láser UV sintonizable, con cerio como fuente emisora ​​de luz y fluoruro de aluminio y litio y calcio como el huésped cristalino. Tanto Ce: LiSAF como Ce: LiCAF exhiben una fuerte absorción de energía y una amplia capacidad de mantenimiento. De los dos láseres, Ce: LiCAF tiene mejores propiedades de sintonización y espectroscópicas.

Cr: LiSAF, uno de los cristales de colquiritis dopados con Cr, es un medio láser vibrónico, ampliamente sintonizable en el rango de casi 780 nm a 1060 nm del IR, y también es capaz de soportar pulsos con duraciones de decenas de femtosegundos. Se ha demostrado que es posible generar pulsos tan cortos como 24 fs. En comparación con los láseres de titanio y zafiro, estos láseres pueden ser mucho más baratos, ya que utilizan una fuente de bomba roja en lugar de una bomba verde y pueden funcionar con potencias de bombeo bajas, de modo que el bombeo de diodos es factible.

Los cristales láser LiSAF, LiSGaF y LiCAF ofrecen un amplio rango de sintonía, y los láseres correspondientes pueden ser bombeados por lámpara o por diodo. Cr: LiSAF se prefiere generalmente a Cr: LiCAF. Debido al gran ancho de línea de ganancia centrado en 850 nm y la posibilidad de bombeo de diodos con diodos láser a una longitud de onda de 670 nm; Estos medios también son atractivos para generar pulsos de femtosegundos.

Propiedades del laser

Entre los modelos LiCAF, LiSAF y LiSGaF dopados con Cr3 +, el cristal Cr: LiSAF tiene un ancho de banda de ganancia amplio similar al del cristal de zafiro Ti: proporciona una longitud de onda de 780 a 1000 nm y permite la generación de pulsos ultracortos. El láser Cr: LiSAF tiene ventajas sobresalientes en comparación con el láser Ti: zafiro, que probablemente se bombee directamente con una lámpara de flash o un diodo láser, y el producto de su vida útil de fluorescencia y las secciones transversales de emisión es relativamente alto. Umbral del láser de Cr: LiSAF puede ser bastante bajo, alta eficiencia de pendiente y larga vida útil.

El Cr: LiSAF también tiene una larga vida útil de fluorescencia en comparación con la del cristal de láser de zafiro Ti, que es beneficioso para la operación con cambio de Q. El cristal láser Cr: LiSAF es un medio láser vibronic y se considera un medio de emisión homogéneamente ampliado. Por lo tanto, se ha demostrado que el medio láser Cr: LiSAF funciona con eficacia tanto en el CW sintonizable como en las técnicas pasivas de conmutación Q o bloqueo de modo. Cristales láser LiSAF, LiSGaF y LiCAF al por mayor

Propiedades físicas y químicas

Propiedades físicas:

Fórmula química: Cr3 +: LiSrAlF6
Parámetros de red (Å): a = 5.084, c = 10.21
Estructura cristalina: trigonal
Grupo espacial: P31C
Atomos de Cr /cm3 para dopaje al 1%: 8.75x10 ^ 19
Dureza de la fractura (Mpam): 0.40 (//c)
Punto de fusión: 766 grados. do
Densidad (g /cm³) 3,45
Módulo de Elasticidad (GPa): 109
Coeficiente de expansión térmica (10 ^ 6K): - 10 (//c), 25 (⊥c)
Conductividad térmica (W /m /K) 3.3 (//c), 3.0 (⊥c)
Calor específico (J /gK) (@ 25deg.C): 0.842

Propiedades ópticas:

Pico de emisión: 846nm
Sección transversal de emisión estimulada máxima: 4,8 × 10-20 cm2 (//c)
Fluorescencia espontánea de por vida: 67 µs
Pérdidas de dispersión (% /cm): < 0.2
dn /dT (× 10-6 /K): -4.8 (//c), -2.5 (⊥c)

Las ecuaciones de Sellmeier (λ en µm):

nc ^ 2 = 1.98448 + 0.00235 /(L ^ 2 - 0.010936) - 0.01057 L ^ 2
na ^ 2 = 1.97673 + 0.00309 /(L ^ 2 - 0.00935) - 0.00828 L ^ 2
Cr: LiSAF Crystal:
846nm nc = 1.407 na = 1.405
670 nm nc = 1.409 na = 1.407
423nm nc = 1.413 na = 1.412
290nm nc = 1.420 na = 1.420
266nm nc = 1.422 na = 1.424

Nuestras capacidades generales de producción y especificaciones estándar de LiSAF, LiSGaF y LiCAF incluyen:

Concentración de dopaje de 0,5 a 5,5 mol.
Diámetro de 2 mm a 50,8 mm, longitud de 1 mm a 180 mm
Tolerancia de orientación: 5 minutos de arco.
Tolerancia del diámetro: +/- 0.05mm
Tolerancia de longitud: +/- 0.1mm
Tolerancia de 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 o mejor
Planitud superficial: λ /10 @ 633nm
Distorsión de frente de onda: < λ /10 @ 633nm
Revestimiento: según el requisito
Las dimensiones grandes de la barra y las concentraciones de dopantes no estándar están disponibles a pedido.

Actualmente, los productos relacionados con Cr: LiSAF, como el bombeo con linterna y el láser de bombeo con diodo, se han utilizado ampliamente.

La aplicación principal de los láseres Ce: LiSAF y Ce: LiCAF es el monitoreo atmosférico remoto.
Algunas de las otras aplicaciones de los láseres Ce: LiSAF y Ce: LiCAF se enumeran a continuación:
Mediciones de ozono DIAL
LIDAR
Investigación óptica
Detección de armas biológicas en defensa.
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