레이저 로드 - 네오디뮴 첨가
Nd:YAG 로드
CRYTUR는 초크랄스키(Czochralski) 성장 방법을 사용하여 네오디뮴 첨가 이트륨 알루미늄 가닛(Nd:YAG) 결정을 성장시킵니다. 결정 성장 및 후반 성장 어닐링 과정에서 특수 보호 가스체를 사용하여 결정의 지속 효율이 매우 좋습니다. 당사 생산 라인에는 결정 성장, 기계 가공 및 코팅 기술이 포함됩니다.
Nd:YAG 레이저 로드의 표준 생산에는 다음이 포함됩니다.
- Nd 도판트 농도 0.05%~1.3, Nd/Y %
- 로드 직경 2mm~12mm
- 로드 길이 최대 160mm
- 배럴 표면 미세 연삭, 연마 또는 그루빙(형상 변형)
- 수직단 또는 쐐기형 단
- DIN 및 MIL 표준에 따른 연마
- 광범위한 무반사, 부분 또는 고반사 코팅
- R < 0.2%이고 10ns 펄스에서 15J/cm2 이상의 손상 임계값을 갖는 AR 코팅
당사는 첨가 및 무첨가 부분으로 구성되는 복합 레이저 로드도 제공합니다. 이러한 복합 로드는 특히 축방향 다이오드 펌프 공진기에 사용할 때 열 렌즈 효과와 기타 열 응력에 의한 효과를 줄여줍니다.
| 재료 성질 | |||
|---|---|---|---|
| 호스트 | 이트륨 알루미늄 가닛(Y3Al5O12) | ||
| 도판트 | Nd3+ | ||
| 결정 구조 | 입방 | ||
| 단위 셀 치수 | ac=1.201nm | ||
| 1064nm에서 굴절률 | 1.816 | ||
| 열팽창 계수 | 7.8 x 10-6/K | ||
| 열전도도 | 11W/m K | ||
| 밀도 | 4.56g/cm3 | ||
| 모스 경도 | 8.25 | ||
| 형광 수명(1% Nd) | 235µs | ||
| 선형 분산 δn/δT[10-6K-1] | 9.86 | ||
| 펌프 파장 | 808nm | ||
| 레이저 파장 | 4F3/2→4I9/2 | 946nm | |
| 4F3/2→4I11/2 | 1064nm | ||
| 4F3/2→4I13/2 | 1319nm | ||
| 4F3/2→4I13/2 | 1444nm | ||
| 방출 단면적[10-19cm2] | 1064nm | 1319nm | 1444nm |
| 3.8 | 0.95 | 0.45 |
Nd:YAP 로드
당사의 표준 Nd:YAP 레이저 로드 생산에는 Nd/Y %에서 0.25%~1.1 농도의 Nd 도판트가 포함됩니다.
% Nd/Y에서 0.7의 Nd:YAP 레이저 로드는 일반적으로 CW에 사용되고, % Nd/Y에서 0.9는 펄스 레이저에 사용되며, 둘 다 방향은 “b”입니다.
1079nm에서 Nd:YAP의 임계값과 경사 효율은 1064nm에서 Nd:YAG와 비슷합니다. “b” 축 방향으로 절단한 로드는 대부분의 용도에 적합합니다.
선형 편광이고, 열복굴절이 없다는 점, 1.3µm 파장이 간단하게 생성된다는 점이 이 재료의 주요 장점입니다.
d:YAP의 1340nm 방출 파장은 Nd:YAG의 1319nm 방출 파장에 비해 물과 체액에서의 흡수율이 높습니다.
편광 출력 빔을 고려할 때 Nd:YAP는 전기 광학 셀 또는 고조파 생성기가 있는 레이저에서 유리하게 사용할 수 있습니다. Nd:YAP이 방출하는 1079nm 파장은 α-cut KTP 결정에서 II형 비임계 위상 매칭을 실현할 수 있어 빔 워크오프(walk off) 효과가 없고 각위상 매칭에 비해 변환 효율이 높습니다.
| 재료 성질 | ||
|---|---|---|
| 호스트 | 이트륨 알루미늄 페로브스카이트(YAlO3) | |
| 도판트 | Nd3+ | |
| 결정 구조 | 사방 정계 - Pbnm | |
| 단위 셀 치수(Pbnm 표기법) | a0= 0.518nm | |
| b0= 0.531nm | ||
| c0= 0.736nm | ||
| 1064nm에서 굴절률 | 1.914(na) | |
| 1.925(nb) | ||
| 1.940(nc) | ||
| 열팽창 계수 | ||a: 9.5 x 10-6 / K | |
| ||b: 4.3 x 10-6 / K | ||
| ||c: 10.8 x 10-6/ K | ||
| 열전도도 | 11W/m K | |
| 밀도 | 5.35g/cm3 | |
| 모스 경도 | 8.5 | |
| 형광 수명(1% Nd) | 170µs | |
| 선형 분산 δn/δT[10-6K-1] | 9.7(na) | |
| 레이저 파장 | 4F3/2→4I9/2 | 930nm |
| 4F3/2→4I11/2 | 1079nm | |
| 4F3/2→4I13/2 | 1340nm | |
| 4F3/2→4I13/2 | 1432nm |
결정 방향에 따른 Nd:YAP 방출 단면적.
(참조: A. A. Kaminskii, 레이저 Crystals, New York: Springer Verlag 1981).
| 파장[nm] | 방출 단면적[10-19cm2] | ||
|---|---|---|---|
| a-cut | b-cut | c-cut | |
| 1079 | 2.05 | 1.76 | 1.38 |
| 1340 | 1.13 | 0.97 | 0.78 |
| 1432 | 0.34 |
Nd:YAG 결정의 주요 흡수 라인은 808nm에서 발생합니다. Nd:YAP의 경우 최고 흡수는 Nd:YAP의 결정 방향과 편광에 따라 좌우됩니다.
