Varillas láser: dopadas con neodimio
Varillas de Nd:YAG
CRYTUR cultiva cristales de granate de itrio y aluminio dopados con neodimio (Nd:YAG) que emplean el método de cultivo de Czochralski. Al aplicar una atmósfera protectora especial durante el cultivo del cristal y un recocido posterior al cultivo, se consigue una excelente eficacia de emisión de láser en nuestros cristales. Nuestra línea de producción abarca tecnologías de cultivo, mecanizado y recubrimiento de cristales.
La producción estándar de varillas láser Nd:YAG incluye:
- Concentraciones de dopante con neodimio con un porcentaje atómico de Nd/Y del 0,05 % al 1,3 %
- Diámetros de varillas de 2 mm a 12 mm
- Longitudes de varillas de hasta 160 mm
- Superficie abarrilada con esmerilado fino, pulida o ranurada
- Con extremos perpendiculares o en cuña
- Pulido de acuerdo con los estándares DIN y MIL
- Una amplia variedad de recubrimientos antirreflectantes, con reflexión parcial o altamente reflectantes
- Recubrimientos AR con R < 0,2 % y umbral de daño superior a 15 J/cm2 para pulsos de 10 ns
Además, ofrecemos varillas láser compuestas que constan de segmentos dopados y no dopados. Estas varillas compuestas ayudan a reducir la deformación térmica lenticular y otros efectos inducidos por las tensiones térmicas, en particular, cuando se usan en resonadores bombeados axialmente por diodo.
| Propiedades del material | |||
|---|---|---|---|
| Aceptor | Granate de itrio y aluminio (Y3Al5O12) | ||
| Dopante | Nd3+ | ||
| Estructura del cristal | cúbica | ||
| Dimensiones de la celda unidad | ac=1,201 nm | ||
| Índice de refracción a 1064 nm | 1,816 | ||
| Coeficiente de expansión térmica | 7,8 x 10-6/K | ||
| Conductividad térmica | 11 W/m K | ||
| Densidad | 4,56 g/cm3 | ||
| Dureza según Mohs | 8,25 | ||
| Duración de la fluorescencia (1 % Nd) | 235 µs | ||
| Dispersión lineal δn/δT [10-6K-1] | 9,86 | ||
| Longitud de onda de bombeo | 808 nm | ||
| Longitudes de onda láser | 4F3/2→4I9/2 | 946 nm | |
| 4F3/2→4I11/2 | 1064 nm | ||
| 4F3/2→4I13/2 | 1319 nm | ||
| 4F3/2→4I13/2 | 1444 nm | ||
| Sección transversal de emisión [10-19 cm2] | 1064 nm | 1319 nm | 1444 nm |
| 3,8 | 0,95 | 0,45 |
Varillas de Nd:YAP
Nuestra producción estándar de varillas láser Nd:YAP incluye concentraciones de dopante con Nd con un porcentaje at. de Nd/Y del 0,25 % al 1,1 %
Las varillas láser de Nd:YAP con un porcentaje at. de 0,7 % Nd/Y se utiliza normalmente para onda continua, y el % at. de 0,9 % Nd/Y para láseres pulsados, ambos con la orientación "b".
El umbral y la eficiencia diferencial de Nd:YAP a 1079 nm son comparables a los de Nd:YAG a 1064 nm. Las varillas cortadas a lo largo del eje "b" son adecuadas para la mayoría de aplicaciones.
La polarización lineal, la ausencia de birrefringencia térmica y la facilidad para generar una longitud de onda de 1,3 µm son las principales ventajas de este material.
La longitud de onda de emisión de 1340 nm de Nd: YAP presenta una mayor absorción en agua y fluidos corporales en comparación con la longitud de onda de emisión de 1319 nm de Nd: YAG.
Teniendo en cuenta el haz de salida polarizado, Nd:YAP puede utilizarse favorablemente en láseres con células electro-ópticas o generadores de armónicos. La longitud de onda de 1079 nm emitida por Nd:YAP puede lograr una correspondencia de fases no crítica de tipo II en un cristal KTP con corte α, donde se elimina el efecto de la desviación del haz y se aumenta la eficiencia de conversión en comparación con la correspondencia de fase angular.
| Propiedades del material | ||
|---|---|---|
| Aceptor | Perovskita de itrio y aluminio (YAlO3) | |
| Dopante | Nd3+ | |
| Estructura del cristal | ortorrómbica - Pbnm | |
| Dimensiones de la celda unidad (notación de Pbnm) | a0= 0,518 nm | |
| b0= 0,531 nm | ||
| c0= 0,736 nm | ||
| Índice de refracción a 1064 nm | 1,914 (na) | |
| 1,925 (nb) | ||
| 1,940 (nc) | ||
| Coeficiente de expansión térmica | ||a: 9,5 x 10-6 / K | |
| ||b: 4,3 x 10-6 / K | ||
| ||c: 10,8 x 10-6/ K | ||
| Conductividad térmica | 11 W/m K | |
| Densidad | 5,35 g/cm3 | |
| Dureza según Mohs | 8,5 | |
| Duración de la fluorescencia (1 % Nd) | 170 µs | |
| Dispersión lineal δn/δT [10-6K-1] | 9,7 (na) | |
| Longitudes de onda láser | 4F3/2→4I9/2 | 930 nm |
| 4F3/2→4I11/2 | 1079 nm | |
| 4F3/2→4I13/2 | 1340 nm | |
| 4F3/2→4I13/2 | 1432 nm |
Sección transversal de emisión de Nd:YAP según su orientación cristalográfica.
(Ref. A. A. Kaminskii, Laser Crystals, New York: Springer Verlag 1981).
| Longitud de onda [nm] | Sección transversal de emisión [10-19 cm2] | ||
|---|---|---|---|
| Corte a | Corte b | Corte c | |
| 1079 | 2,05 | 1,76 | 1,38 |
| 1340 | 1,13 | 0,97 | 0,78 |
| 1432 | 0,34 |
La línea de absorción principal del cristal Nd:YAG se produce a 808 nm. En caso del Nd:YAP, el pico de absorción depende de la dirección cristalográfica del Nd:YAP y la polarización.
