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YAG Laser Crystal

Honor Optics produit du cristal laser YAG en gros à l’aide de la technique de Czochralski. Nous pouvons fournir des cristaux laser Nd, Er, Cr, Tm, Yb, Ho et YAG à gain élevé.
YAG (Yttrium Aluminium Garnet ou Y3Al5O12), comme le grenat et le saphir, n’a aucune utilisation en tant que milieu laser pur. Cependant, après avoir été dopés avec un ion approprié, le cristal de laser YAG de haute pureté personnalisé est couramment utilisé comme matériau hôte dans divers lasers à l’état solide. Les éléments de terres rares tels que Nd (néodyme) et Er (erbium) peuvent être dopés dans YAG sous forme d’ions laser actifs, produisant des lasers Nd: YAG et Er: YAG, respectivement.

Caractéristiques:

1.Haut gain
Seuil 2.Low
Efficacité 3.High
Perte 4.Low à 1.06um
5.Bonnes caractéristiques de conductivité thermique et de choc thermique
Force 6.Mechanical
7.haute qualité optique
8.Les caractéristiques des matériaux permettent différents modes de fonctionnement (CW, pulsé, Q-switché, mode verrouillé et cavité vidée)

Le YAG Crystal non dopé est un excellent matériau pour les fenêtres optiques UV-IR, en particulier pour les applications à haute température et à haute densité d'énergie. La stabilité mécanique et chimique est comparable à celle du verre saphir, mais le cristal laser YAG de grande taille et de haute précision est unique en son genre sans biréfringence et disponible avec une homogénéité optique et une qualité de surface supérieures.

Le cristal Nd: YAG a été inventé dans les années 1960, le Nd: YAG a été et reste le cristal laser le plus utilisé pour les matériaux à l'état solide. Ses paramètres laser constituent un bon compromis entre les forces et les faiblesses de ses concurrents. Nd: le cristal laser YAG à gain élevé est utilisé dans tous les types de systèmes à lasers à semi-conducteurs: systèmes à onde continue à fréquence double, commutateurs Q à haute énergie, etc.

Le cristal Cr: YAG est un excellent cristal pour les lasers Nd: YAG, Nd: YLF, Nd: YVO4 ou autres lampes à dopage Nd et Yb à pompage par lampe à une longueur d'onde de 0,8 à 1,2 µm.

Le cristal Yb: YAG a une largeur de bande d'absorption beaucoup plus grande pour réduire les exigences de gestion thermique des lasers à diode, une durée de vie supérieure au niveau supérieur, une charge thermique trois à quatre fois inférieure par unité de puissance de pompage. Le cristal laser YAG haute pureté personnalisé à 1030nm est un bon substitut pour un cristal Nd: YAG à 1064nm et son second harmonique à 515nm peut remplacer le laser Ar-ion, qui émet à 514nm.

Er: le cristal laser YAG chinois de haute qualité est un excellent cristal laser atteignant 2940 nm. Il a de larges applications dans les applications médicales.

Nd: YAG en tant que support hôte, en particulier pour les lasers à haute puissance et les lentilles Q commutées émettant à 1064 nm Cependant, d'autres transitions vers 940, 1120, 1320 et 1440 nm sont également utilisées.

Nd3 +: YAG est un milieu à gain à quatre niveaux (sauf 946 nm), offrant un gain laser important même pour des niveaux d'excitation modérés et des intensités de pompe. La largeur de bande de gain est relativement petite, mais cela permet une efficacité de gain élevée et donc une puissance de pompage à seuil faible.

Proprietes physiques et chimiques

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 longueur d'onde d'émission Nd: YAG la plus courante est 1064 nm. À partir de cette longueur d'onde, les sorties à 532, 355 et 266 nm peuvent être générées respectivement par doublage de fréquence, triplement de fréquence et quadruplement de fréquence. Les autres lignes d'émission sont à 946, 1123, 1319, 1338, 1415 et 1444 nm.

Nd: YAG est généralement utilisé sous la forme monocristalline, fabriquée selon la méthode de croissance Czochralski, mais il existe également un cristal laser YAG en céramique (polycristallin) de haute précision et de grande taille, disponible en haute qualité et en grandes tailles. Pour le Nd: YAG monocristallin et céramique, les pertes par absorption et par diffusion dans la longueur d'un cristal laser sont normalement négligeables, même pour des cristaux relativement longs.

Propriétés physiques et optiques

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

Le niveau de dopage typique au Nd (néodyme) est de 1 at. %. Les tiges Nd: YAG à ce niveau de dopant sont un excellent choix pour les systèmes laser pulsés et multimodes CW afin de fournir une puissance de sortie élevée, une uniformité de pompage équilibrée et une excellente qualité de faisceau des concentrations trop élevées entraînent une extinction de la durée de vie supérieure. En outre, la densité de puissance dissipée peut devenir trop élevée dans les lasers à haute puissance. Notez que la densité de dopage au néodyme ne doit pas nécessairement être la même dans toutes les parties; il existe des cristaux laser composites à parties dopées et non dopées, ou à parties présentant des densités de dopage différentes.

Spécification:

Concentration de dopage Nd de 0,1 à 2,5 mol%
Diamètre de 1mm à 50mm, longueur de 0.3mm à 220mm
Tolérance d'orientation: 5 minutes d'arc
Tolérance de diamètre: +/- 0.05mm
Tolérance de longueur: +/- 0.1mm
Tolérance de concentration dopante ------------------------ 0.1%
Parallélisme ----------------------------------------------------- - <10 secondes d'arc
Perpendicularité ------------------------------------------- < 5 minutes d’arc
Chanfrein------------------------------------------------- ---- 0.1mm à 45 °
Effacer Aperture ------------------------------------------------- 95%
Qualité de surface ------------------------------------------------ 10/5
Planéité de la surface ------------------------------------------- λ /10 @ 633nm
Distorsion du front d'onde ------------------------------------- < λ /10 @ 633nm

Les cristaux de laser YAG chinois de haute qualité constituent le milieu de gain le plus largement utilisé, qui peut être utilisé dans les lasers à onde continue, à impulsions et dans d'autres. Il a de nombreux modes de fonctionnement tels que multiplicateur, mode verrouillé, Q à haute énergie, résonance de cavité, etc.

Applications:

Nd: YAG peut produire un laser bleu avec un doublage de fréquence de 946 nm
Nd: YAG peut être utilisé dans un laser de très haute puissance jusqu'à kw
Nd: YAG peut être Q-switch avec Cr4 + YAG directement
En raison de la symétrie cubique et de la haute qualité, Nd: YAG est facile à utiliser avec le mode TEM00

Honour Optics utilise la méthode Czochralski pour faire croître le cristal laser YAG en gros, et nous pouvons fournir des cristaux Nd, Er, Cr, Tm, Yb, Ho et aucun cristal YAG dopé.

Cannes standard Nd: YAG prêtes à être expédiées sous 4 semaines:

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/[email protected]
1% f8X120mm AR/[email protected]
1% f8X135mm AR/[email protected]