Nd:YAG Kristalle
Haupteigenschaften
- Isotroper (kubischer) Kristall
- Hohe Wärmeleitfähigkeit
- Gute optische Qualität, Einkristalle mit großem Durchmesser können per Czochralski-Verfahren gezüchtet werden
- Niedrige Laserschwelle und breites Absorptionsband bei 808 nm, das mit der Emission von Laserdioden aus AlGaAs zusammenfällt
- Kundenspezifische Kristalle auf Anwendung erhältlich
Anwendungsbeispiele
- CW und Pulsbetrieb bei 1064 nm, 532 nm, 355 nm, 266 nm
- Materialverarbeitung, Schweißen, Trennen
- Lasersysteme für medizinische Anwendungen
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- Beschreibung
- Eigenschaften
- Absorptions- und Emissionskurven
- Standardspezifikationen
Heutzutage sind Kristalle aus Nd3+:YAG das am meisten verwendete Material für Festkörperlaser. Diese Kristalle sind charakterisiert durch eine ziemlich kleine Verstärkerbandbreite, wodurch hohe Effizienz bei der Verstärkung und eine geringe Laserschwelle erreicht werden können. Kristalle aus Nd:YAG bieten zudem hervorragende thermische und mechanische Eigenschaften. Mit dem Czochralski-Verfahren können lange Einkristalle mit großem Durchmesser aus Nd:YAG von guter optischer Qualität gezüchtet werden.
| Spectroscopic and thermo-mechanical properties | |
|---|---|
| Absorption peak wavelength | 808 nm |
| Absorption cross-section at peak | 6,7 × 10-20 cm2 |
| Absorption bandwidth at a peak wavelength | 2,5 nm |
| Laser wavelength | 1064 nm |
| Lifetime of 4F3/2 neodymium energy level | 250 μs |
| Emission cross-section @1064 | 3 × 10-19 cm2 |
| Refractive index @1064 nm | 1,82 |
| Crystal structure | Cubic |
| Density | 4,56 g/cm3 |
| Mohs hardness | 8,5 |
| Thermal conductivity | ~13 Wm-1K-1 |
| dn/dT | 9,86 × 10-6 K-1 |
| Thermal expansion coefficient | 6,96 × 10-6 K-1 |
| Typical doping level | 0,6 - 1,3 at. % |
| Nd:YAG crystals | |
|---|---|
| Orientation | [111] |
| Extinction ratio | >28 dB |
| Clear aperture | >90% |
| Face dimensions tolerance | +0,0/-0,1 mm |
| Length tolerance | ±0,1 mm |
| Parallelism error | <20 arcsec |
| Perpendicularity error | <10 arcmin |
| Protective chamfers | <0,1 mm at 45˚ |
| Surface quality | 10-5 S-D |
| Surface flatness | <λ/8@632,8 nm |
| Wavefront distortion | λ/4@632,8 nm |
| Coatings | AR(R<0,15%)@1064 nm on both sides or HT(T>95%)@808 nm + HR(R>99,5%)@1064 nm/AR(R<0,15%)@1064 nm |
| Laser-induced damage threshold | >10 J/cm2@1064 nm, 10 ns |
| Mount | Unmounted |
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