Laserkristalle

Nd:YVO₄-Laserkristalle

Nd:YVO₄ verbindet eine starke Pumpabsorption im Bereich von 808 nm mit linear polarisierter Emission bei 1064 nm für kompakte diodengepumpte Laserkonzepte.

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Fertigung nach Kundenspezifikationen
Optische Prüfung und Messung nach spezifizierten Anforderungen
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Violette und blassgrüne Nd:YVO₄-Kristallboules, rechteckige Stäbe und kleine beschichtete Bauteile auf dunklem Hintergrund

Produktübersicht

Kundenspezifische Nd:YVO₄-Kristalle können hinsichtlich Nd³⁺-Dotierungskonzentration, Abmessungen, Kristallorientierung, Stirnflächengeometrie, Oberflächenanforderungen und optischer Beschichtungen spezifiziert werden.

Nd:YVO₄ (Neodym-dotiertes Yttriumorthovanadat) ist ein doppelbrechendes laseraktives Verstärkungsmedium, das häufig in diodengepumpten Festkörperlasersystemen (DPSS) eingesetzt wird. Es weist eine starke, polarisationsabhängige Absorption im Bereich von 808 nm sowie ein breiteres Pumpabsorptionsband als Nd:YAG auf und eignet sich dadurch für kompakte diodengepumpte Laserkonzepte.

Im Vergleich zu Nd:YAG bietet Nd:YVO₄ eine stärkere Pumpabsorption und einen größeren Wirkungsquerschnitt der stimulierten Emission bei 1064 nm. Dadurch ist ein effizienter Laserbetrieb mit vergleichsweise kurzen Kristalllängen möglich. Als positiv einachsiger Kristall ermöglicht Nd:YVO₄ außerdem eine linear polarisierte Laseremission. Seine Wärmeleitfähigkeit ist geringer als die von Nd:YAG und sollte deshalb bei der thermischen Auslegung von Lasersystemen mit höherer Leistung berücksichtigt werden.

Nd:YVO₄ wird zudem häufig zusammen mit nichtlinearen optischen Kristallen wie KTP, LBO und BBO zur Frequenzkonversion eingesetzt. Dazu gehören die Erzeugung grüner Laserstrahlung bei 532 nm sowie weiterer sichtbarer oder ultravioletter Wellenlängen, abhängig vom jeweiligen Laserübergang und dem Verfahren der Frequenzkonversion.

Vorteile auf einen Blick

Starke Pumpabsorption im Bereich von 808 nm
Breiteres Pumpabsorptionsband als bei Nd:YAG
Großer Wirkungsquerschnitt der stimulierten Emission bei 1064 nm
Hohe Verstärkung und niedrige Laserschwellen bei geeigneten Laserkonzepten
Stark polarisationsabhängige Emission

Eigenschaften

Repräsentative Transmissions- und Fluoreszenzspektren

Nd:YVO₄ weist im Bereich der Diodenpumpwellenlängen eine starke Absorption auf. Die spektralen Eigenschaften hängen von der Nd³⁺-Konzentration, der Kristallorientierung und der Polarisation ab. Die ersten beiden Diagramme zeigen repräsentative Transmissionsspektren (%T), bei denen Transmissionsminima auf Absorptionsbanden hinweisen. Die weiteren Diagramme zeigen normierte Fluoreszenzspektren für unterschiedliche Polarisationen.

Transmissionsspektrum von 0,5 at.% Nd:YVO₄ bei 1 mm Dicke mit der Wellenlänge von 400 bis 1600 nm auf der horizontalen Achse, der Transmission von 0 bis 100 % (%T) auf der vertikalen Achse und Transmissionsminima um 600 und 800 nm — Transmissionsspektrum — 0,5 at.% Nd:YVO₄, 1 mm Dicke

Transmissionsspektrum von 3 at.% Nd:YVO₄ bei 1 mm Dicke mit der Wellenlänge von 400 bis 1600 nm auf der horizontalen Achse, der Transmission von 0 bis 100 % (%T) auf der vertikalen Achse und mehreren tiefen Transmissionsminima zwischen 400 und 900 nm — Transmissionsspektrum — 3 at.% Nd:YVO₄, 1 mm Dicke

Normierte p-polarisierte Fluoreszenz von 1,1 at.% Nd:YVO₄ von 800 bis 1600 nm mit einem dominanten Maximum nahe 1064 nm und kleineren Maxima nahe 1100 und 1340 nm — Normiertes Fluoreszenzspektrum — 1,1 at.% Nd:YVO₄, p-Polarisation

Normierte s-polarisierte Fluoreszenz von 1,1 at.% Nd:YVO₄ von 800 bis 1600 nm mit einem dominanten Maximum nahe 1064 nm und Nebenmaxima nahe 1100 und 1340 nm — Normiertes Fluoreszenzspektrum — 1,1 at.% Nd:YVO₄, s-Polarisation

Repräsentative Beispiele

3 × 3 × 1,2 mm, a-Schnitt, 1,2 at.% Nd³⁺
- S1: HR @ 1064 nm / HT @ 808 nm
- S2: AR @ 1064 nm
3 × 3 × 4,0 mm, a-Schnitt, 0,6 at.% Nd³⁺
- S1/S2: Zweiwellenlängen-AR @ 808 und 1064 nm
4 × 4 × 8,0 mm, a-Schnitt, 0,2 at.% Nd³⁺
- S1/S2: Zweiwellenlängen-AR @ 808 und 1064 nm
4 × 4 × 10,0 mm, a-Schnitt, 0,2 at.% Nd³⁺
- S1/S2: Zweiwellenlängen-AR @ 808 und 1064 nm