Nd:YVO4 Neodym-dotierte Yttrium-Orthovanadat-Laserkristalle

Nd:GdVO4, ist ein vielversprechendes Material für diodengepumpte Laser. Ähnlich wie der bekanntere Nd:YVO4-Kristall zeigt auch der Nd:GdVO4-Kristall eine hohe Verstärkung, einen niedrigen Schwellenwert und hohe Absorptionskoeffizienten bei Pumpwellenlängen. Nd:GdVO4 hat gegenüber Nd:YVO4 den zusätzlichen Vorteil einer wesentlich höheren Wärmeleitfähigkeit. Für CW-Lasern bei 1,06 um und 1,34 um und Intracavity-Verdopplung mit KTP und LBO hat das Gadoliniumvanadat eine höhere Steigungseffizienz oder optische Umwandlung als Nd:YVO4 erzeugt.

Nd:YAG ist der früheste und bekannteste Laserwirtskristall. Da es große Vorteile in vielen grundlegenden Eigenschaften vereint, ist Nd:YAG die allgegenwärtige Präsenz von Festkörperlasern im nahen Infrarot und ihren Frequenzverdoppler, -verdreifacher und Multiplikator höherer Ordnung. Es ist weit verbreitet in industriellen, medizinischen, militärischen und wissenschaftlichen Bereichen Die gute Wärmeleitfähigkeit und die physikalische Festigkeit der Fluoreszenzlebensdauer machen es für lampengepumpte Hochleistungslaser geeignet.

YbYAG-Kristalle eignen sich besser zum Diodenpumpen als herkömmliche Nd-dotierte Systeme. Es kann mit 0,94 µm Laserleistung gepumpt werden. Verglichen mit dem üblicherweise verwendeten Nd:YAG-Kristall hat der Yb:YAG-Kristall eine viel größere Absorptionsbandbreite, um die Anforderungen an das Wärmemanagement für Diodenlaser zu reduzieren, eine längere Lebensdauer im oberen Zustand und eine drei- bis viermal geringere thermische Belastung pro Pumpleistungseinheit. Es wird erwartet, dass der Yb:YAG-Kristall den Nd:YAG-Kristall für diodengepumpte Hochleistungslaser und andere potenzielle Anwendungen ersetzen wird.

HGO züchtet Nd:YLF-Laserkristalle mithilfe der Czochralski-Technologie. Der Nd 3+ :YLF-Kristall zeichnet sich durch seine lange Lebensdauer des 4F3/2-Neodym-Energieniveaus aus. Im Vergleich zu Nd:YAG führen die geringere Wärmeleitfähigkeit und ein schwach negatives dn/dT zu geringeren thermischen Verzerrungen und ermöglichen eine bessere Ausgangsstrahlqualität. Eine weitere Besonderheit ist die hohe UV-Transparenz, die für das Pumpen mit Xenon-Blitzlampen günstig ist.

HGO züchtet Pr:YLF-Laserkristalle mithilfe der Czochralski-Technologie. Pr3+:YLF wurde als vielversprechendes Lasermaterial für die direkte Erzeugung von sichtbaren Lasern und UV-Lasern durch Erzeugung der zweiten Harmonischen innerhalb des Hohlraums gefunden. Nur sehr wenige Lasermaterialien haben die notwendigen Eigenschaften zur Realisierung von Lasern im sichtbaren Spektralbereich. Dreiwertiges Praseodym (Pr 3+ ) ist aufgrund seines Energieniveauschemas bekanntermaßen ein interessantes Laserion für die Verwendung mit Festkörperlasern im sichtbaren Spektralbereich, das mehrere Übergänge in Rot (640 nm, 3P0 bis 3F2) und Orange bereitstellt (607 nm, 3P0 bis 3H6), grüne (523 nm, 3P0 bis 3H5) und dunkelrote (720 nm, 3P0 3F3+3F4) Spektralregionen.

HGO züchtet Ho:YLF-Laserkristalle mithilfe der Czochralski-Technologie. Ho:YLF ist ein sehr attraktives Lasermaterial, da die Lebensdauer des oberen Laserniveaus viel länger ist (~ 14 ms) als bei Ho:YAG und die Emissionsquerschnitte höher sind. Außerdem ist die thermische Linse in Ho:YLF viel schwächer, was dazu beiträgt, selbst bei intensivem Endpumpen beugungsbegrenzte Strahlen zu erzeugen. Der Hauptvorteil des direkten Pumpens des Ho 5 I 7 besteht darin, dass es nicht von einer Energieübertragung abhängig sein muss, was zu verschiedenen Strahlungs- und Nichtstrahlungsverlusten führt. Up-Conversion-Verluste, die sich nachteilig auf hochenergetische gütegeschaltete Laser auswirken, werden eliminiert.

HGO züchtet Tm:YLF-Laserkristalle mithilfe der Czochralski-Technologie. Tm:YLF ist ein wichtiger Laserkristall im mittleren Infrarot. Da Tm:YLF ein negativer einachsiger Kristall ist, dessen thermischer Brechungsindexkoeffizient negativ ist, kann einer gewissen thermischen Verzerrung entgegengewirkt werden und es kann Licht hoher Qualität ausgegeben werden. Praktisch bei 792 nm gepumpt, wird ein linear polarisierter Strahl von 1,9 μm in einer Achse ausgegeben, und ein nichtlinear polarisierter Strahl wird in einer c-Achse ausgegeben. Die YLF-Kristalle haben einen niedrigen nichtlinearen Brechungsindexwert und thermooptische Konstanten, wodurch diese Kristalle in Forschung, Entwicklung, Bildung, Produktion, Photonik, Optik, Lasertechnologie und Telekommunikation anwendbar sind. Außerdem sind Tm 3+ :YLF-Laser ideale Pumpquellen für 2,1 μm Ho 3+ :YAG-Laser. Dies liegt an einer guten Überlappung von Tm 3+ :YLF-Emissions- und Ho 3+ :YAG-Absorptionsspektren und der Fähigkeit, eine linear polarisierte Ausgabe zu erzeugen. Darüber hinaus nimmt der Brechungsindex von Tm 3+ :YLF mit der Temperatur ab, was zu einer negativen thermischen Linse führt, die teilweise durch einen positiven Linseneffekt aufgrund der Wölbung der Endfläche kompensiert wird.

Ti:Saphir-Kristall ist das am weitesten verbreitete abstimmbare Festkörperlasermaterial, das die hervorragenden physikalischen und optischen Eigenschaften mit dem extrem breiten Laserbereich kombiniert. Seine Laserbandbreite kann Pulse < 10 fs unterstützen, was ihn zum Quarz der Wahl für modengekoppelte Oszillatoren und Verstärker im Femtosekunden-Modus macht. Das Absorptionsband von Ti:Saphir liegt bei ca. 490 nm, sodass es bequem von verschiedenen Laserquellen wie Argonionenlasern oder frequenzverdoppelten Nd:YAG-, Nd:YLF-, Nd:YVO4-Lasern bei ca. 530 nm gepumpt werden kann. Laserdesigner verwenden Ti:Saphir, um Femtosekundenpulse zu erzeugen, um neue Industriewerkzeuge zu entwickeln. Ein richtig gelieferter Femtosekunden-Laserpuls interagiert innerhalb des Ziels und lässt die Umgebung ungestört. Neu entwickelte gepulste Femtosekundenlaser mikrobearbeiten komplexe feine Strukturen in Glas, Metall und anderen Materialien. Aktive Wellenleiter können unter die Oberfläche geschrieben werden, wodurch optische Geräte in den Körper eines Substrats integriert werden. Defekte in Fotomasken können repariert werden, ohne benachbarte Muster zu stören. Und mit Femtosekunden-Pulslasern ist es jetzt möglich, für die medizinische Diagnose eine zelluläre Auflösung in vivo zu erreichen.