Ортованадат иттрия, легированный неодимом

Лазерная среда усиления

Ортованадат иттрия, легированный неодимом ( Nd:YVO ₄ ), представляет собой кристаллический материал, образующийся путем добавления ионов неодима к ортованадату иттрия . Он обычно используется в качестве активной лазерной среды для твердотельных лазеров с диодной накачкой . Представляет собой прозрачный материал синего оттенка. Он двулучепреломляющий , поэтому стержни из него обычно имеют прямоугольную форму.

Как и во всех лазерных кристаллах, легированных неодимом, лазерное действие Nd:YVO ₄ обусловлено содержанием в нем ионов неодима , которые могут возбуждаться видимым или инфракрасным светом и подвергаться электронному переходу, приводящему к излучению когерентного инфракрасного света при более низкая частота, обычно 1064 нм (доступны другие переходы в Nd, и их можно выбрать с помощью внешней оптики).

Основные свойства

• Атомная плотность: ~1,37×10 ²⁰ атомов /см ³
• Кристальная структура :
  • циркон тетрагональный (тетрагонально-бипирамидальный)
  • космическая группа D _4ч
  • а = б =7,12, с =6,29
• Плотность : 4,22 г /см ³
• Твердость по шкале Мооса : Стеклоподобная , ~5.
• Коэффициент теплового расширения :
  • α _а =4,43× ^10-6 / К
  • α _c =11,37×10 ^-6 /К
• Теплопроводность :
  • параллельно оси C: 5,23 Вт ·м ^-1 ·К ^-1
  • перпендикулярно оси C: 5,10 Вт·м ^-1 ·К ^-1

Оптические свойства

• Длины волн генерации : 914 нм, 1064 нм, 1342 нм
• Класс кристалла: положительный одноосный, n _o = n _a = n _b , n _e = n _c ,
  • n _o =1,9573, n _e =2,1652, при 1064 нм
  • n _o =1,9721, n _e =2,1858, при 808 нм
  • n _о =2,0210, n _e =2,2560, при 532 нм
• Время жизни флуоресценции ( время спонтанного излучения ) в зависимости от концентрации ионов Nd:

• Сечение поглощения при 808 нм: 5,5×10-20 ^см² .
• Сечение эмиссии при 1064 нм: 30×10-19 ^см² (Ссылка: JOSA 66, 1405-1414 (1976).)
• Поляризованное лазерное излучение: π-поляризация; параллельно оптической оси (ось c) (для кристалла с огранкой)
• Полоса усиления : 0,96 нм (257 ГГц) при 1064 нм (для 1,1 атм% легированного Nd)
• Коэффициенты поглощения при 808 нм для различных концентраций легирования:

Смотрите также

• Иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ)

Рекомендации

• ОН Раст; Х. Х. Касперс и С. А. Миллер (1968). «Инфракрасная спектральная эмиссия и оптические свойства ванадата иттрия» (аннотация) . Физ. Преподобный . 169 (3): 705–709. Бибкод : 1968PhRv..169..705R. doi : 10.1103/PhysRev.169.705.
• О. Гийо-Ноэль; Б. Беллами; Б. Виана; Д. Гурье (1999). «Корреляция между силой редкоземельных осцилляторов и взаимодействием редкоземельных элементов с валентной зоной в матрицах YMO4, легированных неодимом (M = V, P, As), Y3Al5O12 и LiYF4» (аннотация) . Физ. Преподобный Б. 60 (3): 1668–1677. Бибкод : 1999PhRvB..60.1668G. doi :10.1103/PhysRevB.60.1668.