Легированный Неодимом Гадолиниевый Ванадат
 |
Nd:GdVO4 (Легированный Неодимом Гадолиниевый Ванадат)
|
Ванадат гадолиния, легированный неодимом (Nd: GdVO4) - перспективный материал для лазеров с диодной накачкой. Как и легированный неодимом иттриевый ванадат, ванадат гадолиния обладает большими сечениями поглощения и эмиссии по сравнению с Nd: YAG. Так, Nd: GdVO4 имеет в 7 раз большее сечение поглощения на 808 нм и в 3 раза большее сечение эмиссии на 1,06 мкм, чем Nd: YAG. Nd: GdVO4 имеет дополнительное преимущество по сравнению с Nd: YVO4 - гораздо более высокую теплопроводность.
При сравнении Nd: GdVO4 с Nd: YVO4 в схеме с диодной накачкой, в каждом случае непрерывного лазерного излучения на 1,06 мкм и 1.34μm и внутрирезонаторном удвоении с КТР и LBO, ванадат гадолиния имел более высокую квантовую эффективность или оптическую эффективность преобразования, чем ванадат иттрия.
Для роста ванадата гадолиния используется метод Чохральского. Кристалл с тетрагональной структурой означает, что существует два эквивалентных "а" направления и "с", и все взаимно ортогональны. Типичный лазерный стержень ориентирован своей осью вдоль оси а кристалла. Максимальное поглощение света накачки происходит при поляризации вдоль оси с.
Продемонстрированные результаты лазеров на Nd: GdVO4 с диодной накачкой:
|
Режим |
Выходная длина волны (µm) |
Удвоение частоты |
Квантовая эффективность (%) |
Максимальная эффективность конверсииcy (%) |
Ссылка |
|
cw |
1.06 |
none |
44.6 |
Нет данных |
3 |
|
cw |
1.06 |
none |
42.9 |
38.1 |
4 |
|
cw |
1.34 |
none |
40.2 |
Нет данных |
3 |
|
cw |
0.53 |
KTP |
Нет данных |
21.0 |
3 |
|
cw |
0.67 |
LBO |
Нет данных |
2.8 |
3 |
|
Q-switched |
1.06 |
none |
31.6 |
Нет данных |
1 |
|
Q-switched |
0.53 |
KTP |
Нет данных |
25.0 |
4 |
Информация по матрицам, легированным неодимом:
|
|
Nd:YVO4 |
Nd:GdVO4 |
Nd:YAG |
|
Длина волны лазера |
1064.3 nm |
1062.9 nm |
1064.2 nm |
|
Ширина спектра эмиссии |
0.8 nm |
No data |
0.45 nm |
|
Эффективное полеречное лазерное сечение (сечение эмиссии при 1064 nm) |
15.6 x 10-19cm-2 |
7.6 x 10-19cm-2 |
6.5 x 10-19cm-2 |
|
Поляризация |
Параллельна c-оси |
Параллельна c-оси |
неполяризовано |
|
Излучательное время жизни (мкс) |
~ 100 µs |
~ 95 µs |
230 µs |
|
Длина волны накачки |
808.5 nm |
808.4 nm |
807.5 nm |
|
Пиковое поглощение |
~ 41 cm-1 |
~ 57 cm-1 |
|
|
Теплопроводность, W/mK |
5.1 |
11.7 |
14 |
|
Уровень легирования |
0.1 - 3.0% |
0.1 - 3.0% |
0.1 - 2.0% |
|
Другие возможные легирующие примеси |
Tm, Ho, Er |
Tm, Ho, Er |
Cr,Tm, Ho, Er,Yb |
Свойства материала: сравнение Nd:GdVO4 и Nd:YVO4:
|
|
Nd:GdVO4 |
Nd:YVO4 |
|
|
Кристаллическая структура, пространственная.группа |
Тетрагональная, I41/amd |
Тетрагональная, I41/amd |
|
|
Постоянные решетки, nm |
a |
0.721 |
0.721 |
|
Температура плавления, °C |
|
1780 |
1825 |
|
Тепловое расширение @25°C, x1-6/°C |
a |
1.5 |
4.43 |
|
Теплоемкость @25°C,кал/моль K |
|
32.6 |
24.6 |
|
dn / dT, x10-6/°C |
|
4.7 |
2.7 |