El cristal YVO4 (ortovanadato de itrio) es un excelente cristal óptico de birrefringencia, tiene un amplio rango de transparencia y una gran diferencia de tasa de birrefringencia en el rango de banda ancha visible e infrarrojo cercano. Estas excelentes propiedades hacen que el cristal láser YVO4 de gran tamaño se convierta rápidamente en un nuevo tipo de material óptico de birrefringencia, que ha sido ampliamente utilizado en la industria fotovoltaica.
Nd: YVO4 (Vanadato de itrio dopado con neodimio) tiene grandes secciones transversales de radiación estimulada en las longitudes de onda del láser, altos coeficientes de absorción en las longitudes de onda de bombeo, alto umbral de daño inducido por láser y excelentes propiedades mecánicas, físicas y ópticas. Ahora, los láseres Nd: Yvo4 se han utilizado ampliamente en maquinaria, procesamiento de materiales, espectroscopía, inspección de obleas, pantallas, pruebas médicas, impresión láser, almacenamiento de datos y otros campos. Honor Optics puede proporcionar al por mayor YVO4 láser de cristal.
El cristal láser de alta pureza YVO4 tiene buenas propiedades físicas y mecánicas y es un componente ideal de los componentes de polarización óptica debido a su amplio rango de transparencia y alta tasa de birrefringencia. YVO4 es un cristal uniaxial positivo que crece bajo el método Czochralski. Tiene una excelente estabilidad a altas temperaturas, propiedades físicas y propiedades mecánicas. En muchas aplicaciones, incluidos los aisladores de fibra, bucles, entrelazados, arneses y otros dispositivos de luz polarizada, es una excelente alternativa sintética a los cristales de calcita y rutilo.
Alta absorción en un ancho de banda de longitud de onda de bombeo amplio, casi tan alto como aproximadamente cinco veces mayor absorción eficiente en un ancho de banda de bombeo amplio de alrededor de 808 nm en comparación con el cristal Nd: YAG; Mayor sección de emisión estimulada casi tan grande como cuatro veces en la longitud de onda del láser de 1064 nm. Umbral de láser inferior y mayor eficiencia de pendiente; Como un cristal uniaxial con una gran birrefringencia, la emisión es solo una polarización lineal.
| Atomic Density | 1.26x1020 atoms/cm3 (Nd doping:1.0%) |
| Crystal Structure | Tetragonal, space group I41/amd a=b=7.1193, c=6.2892 |
| Density | 4.22g/cm3 |
| Melting Temperature | 1825 of |
| Mohs Hardness | 4-5 |
| Specific Heat @25oC | 24.6 (cal/mol/K) |
| Thermal Expansion Coefficients (@300K) | αa=4.43x10-6/K αc=11.37x10-6/K |
| Thermal Conductivity Coefficients(@300K) | //C: 5.23W/m/K ⊥C: 5.10W/m/K |
| Lasing Wavelength | 1064.3nm, 1342nm |
| Thermo-optical Coefficient (@300K) | dno/dT=8.5x10-6/K dne/dT=2.9x10-6/K |
| Sellmeier Equations for Pure YVO4crystals ( λ in µm) | no2=3.77834+0.069736/(λ2-0.04724)-0.0108133λ2 ne2=4.59905+0.110534/(λ2-0.04813)-0.0122676λ2 |
| Refractive Index (@1064nm) | no=1.958, ne=2.168 |
| Stimulated Emission Cross- section |
25x10-19cm2 @1064nm |
| Fluorescent Lifetime | 95 µs |
| Peak absorption wavelength | 808 nm |
| Absorption Coefficient (1% Nd) | 22.8cm-1 (E//c), 11.1cm-1 (E//a) @ 808nm |
| Intrinsic Loss | 0.02cm-1 @ 1064nm |
| Gain Bandwidth | 0.96nm @ 1064nm |
| Polarized Laser Emission | Parallel to the optic axis (c-axis) |
Gran coeficiente de absorción, este es el carácter más atractivo del cristal Nd: YVO4. Tiene un coeficiente de absorción 5 veces mayor en un ancho de banda de absorción más amplio alrededor de la longitud de onda máxima de la bomba de 808 nm en comparación con el cristal Nd: YAG, que se ajusta al estándar actual de diodos láser de alta potencia. Esto significa que incluso un cristal Nd: YVO4 más pequeño podría usarse para construir un sistema láser más compacto.
Para una potencia de salida dada, esto también significa un nivel de potencia más bajo en el que opera el diodo láser, extendiendo así la vida útil del diodo láser caro. El ancho de banda de absorción más amplio del cristal láser YVO4 de alta calidad que puede alcanzar de 2 a 6 veces el de Nd: YAG. Además de un bombeo más eficiente, Nd: YVO4 también significa una gama más amplia de selección de especificaciones de diodos. Esto será útil para los fabricantes de sistemas láser para una mayor tolerancia y una opción de menor costo.
Gran emisión estimulada, este es otro personaje atractivo del cristal Nd: YVO4. Tiene secciones transversales de emisiones estimuladas más grandes a 1064 nm y 1342 nm. Cuando un eje corta el láser de Nd: YVO4 a 1064 nm, es aproximadamente 4 veces más alto que el cristal de Nd: YAG, y casi 18 veces más alto que Nd: YAG a 1340 nm, lo que conduce a una operación de CW que supera completamente a Nd: YAG en 1320nm. Esto hace que el láser Nd: YVO4 sea fácil de mantener una fuerte emisión de una sola línea en las dos longitudes de onda.
La birrefringencia grande también es un carácter importante del cristal Nd: YVO4, porque es uniaxial en lugar de una alta simetría del cúbico como Nd: YAG, lo que emite es solo polarizado linealmente, evitando así efectos birrefringentes no deseados en la conversión de frecuencia. Aunque la vida útil de Nd: YVO4 es aproximadamente 2,7 veces más corta que la de Nd: YAG, su eficiencia de pendiente puede ser bastante alta para un diseño adecuado de la cavidad del láser, debido a su alta eficiencia cuántica de la bomba.
σ (secciones transversales de emisión estimulada), α (coeficiente de absorción), τ (vida útil fluorescente), La (longitud de absorción), Pth (potencia de umbral) y ηs (Eficacia cuántica de la bomba).
| Laser crystal | Doping (atm%) |
σ (x10-19cm2) |
α (cm-1) |
τ (µs) |
Pth (mW) |
Effi. (%) |
| Nd: YVO4 (a-cut) |
1.0 2.0 |
25 25 |
23 46 |
90 50 |
30 78 |
52 48.6 |
| Nd: YVO4 (c-cut) |
1.1 | 7 | 9.2 | 90 | 231 | 45.5 |
| Nd:YAG | 0.85 | 6 | 7.1 | 230 | 115 | 38.6 |
| Crystals | Size (mm3) | Pump Power | Output (@ 1064nm) |
| Nd:YVO4 | 3x3x1 | 850mW | 350mW |
| Nd:YVO4 | 3x3x5 | 15W | 6W |
| Nd:YAG | 3x3x2 | 850mW | 34mW |
Concentración de dopaje de 0.15 a 3.0 mol.
Diámetro de 2 mm a 30 mm, longitud de 0,02 mm a 30 mm
Tolerancia de orientación: 5 minutos de arco.
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 o mejor
Planitud de superficie ------------------------------------------- L /10 o mejor
Distorsión de frente de onda -------------------------------------- λ /10 @ 633nm
El cristal láser YVO4 de gran tamaño se usa ampliamente en el campo de la comunicación de fibra óptica y es el material clave en aplicaciones como aisladores ópticos, circuladores, intercaladores, desplazadores de haz y polarizador.
El cristal láser YVO4 de alta pureza se ha convertido en un popular cristal anfitrión para el bombeo de diodos entre los actuales cristales láser comerciales debido a su alta ganancia, bajo umbral y altos coeficientes de absorción en las longitudes de onda de bombeo, que resultan del excelente ajuste del dopante neodimio en la red cristalina. Esto es principalmente para la función de absorción y emisión de cristales láser YVO4 de alta precisión que supera a Nd: YAG bombeado por diodos láser. El cristal Nd: YVO4 se ha incorporado con cristales de alto coeficiente NLO (LBO, BBO o KTP) para cambiar la frecuencia de la salida del infrarrojo cercano al verde, azul o incluso UV.
Honor podría proporcionarle cristales YVO4 que también pueden ser dopados con Nd. Como un medio de ganancia sólido efectivo y económico, se usa ampliamente en lápiz láser, dispositivo de mano y otros equipos láser sólidos pequeños.
| Doping | Dimension | Coating |
| 2% | 3x3x1mm | HR/AR Coating |
| 2% | 3x3x1mm | AR/AR Coating |
| 1% | 3x3x1mm | HR/AR Coating |
| 1% | 3x3x5mm | AR/AR Coating |
| 0.50% | 3x3x10mm | AR/AR Coating |
| 0.27% | 4x4x8mm | AR/AR Coating |
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