کریستال های Nd:YVO4

Nd:YVO4 کارآمدترین کریستال میزبان لیزر برای پمپاژ دیود در بین کریستال های لیزر تجاری فعلی است، به ویژه برای چگالی توان کم تا متوسط.این عمدتا به دلیل ویژگی های جذب و انتشار آن است که از Nd:YAG پیشی گرفته است.کریستال Nd:YVO4 که توسط دیودهای لیزری پمپ می‌شود، با کریستال‌های با ضریب NLO بالا (LBO، BBO، یا KTP) برای تغییر فرکانس خروجی از مادون قرمز نزدیک به سبز، آبی یا حتی UV ترکیب شده است.این ترکیب برای ساخت تمام لیزرهای حالت جامد یک ابزار لیزری ایده آل است که می تواند گسترده ترین کاربردهای لیزر از جمله ماشینکاری، پردازش مواد، طیف سنجی، بازرسی ویفر، نمایشگرهای نوری، تشخیص پزشکی، چاپ لیزری، و ذخیره داده ها و غیره را پوشش دهد. نشان داده شده است که لیزرهای حالت جامد پمپ شده مبتنی بر دیود Nd:YVO4 به سرعت بازارهایی را اشغال می کنند که به طور سنتی تحت سلطه لیزرهای یونی خنک کننده با آب و لیزرهای پمپ شده با لامپ هستند، به ویژه زمانی که طراحی فشرده و خروجی های تک حالت طولی مورد نیاز است.
مزایای Nd:YVO4 نسبت به Nd:YAG:
• در پهنای باند پمپاژ وسیعی در حدود 808 نانومتر، تقریباً 5 برابر کارآمدتر جذب می‌شود (بنابراین، وابستگی به طول موج پمپاژ بسیار کمتر است و تمایل شدیدی به خروجی تک حالت دارد).
• سطح مقطع انتشار تحریک شده سه برابر بزرگتر در طول موج لیزر 1064 نانومتر.
• آستانه لیزر کمتر و راندمان شیب بالاتر.
• به عنوان یک کریستال تک محوری با انکسار دوگانه بزرگ، انتشار فقط به صورت خطی قطبی شده است.
خواص لیزر Nd:YVO4:
• یکی از جذاب ترین ویژگی های Nd:YVO4، در مقایسه با Nd:YAG، ضریب جذب 5 برابر بزرگتر آن در پهنای باند جذب گسترده تر در حدود طول موج پیک پمپ 808 نانومتری است که با استاندارد دیودهای لیزری با توان بالا در حال حاضر موجود مطابقت دارد.این بدان معنی است که یک کریستال کوچکتر که می تواند برای لیزر استفاده شود، منجر به یک سیستم لیزر فشرده تر می شود.برای یک توان خروجی معین، این به معنای سطح توان کمتری است که دیود لیزر در آن کار می‌کند، بنابراین طول عمر دیود لیزر گران قیمت را افزایش می‌دهد.پهنای باند جذب گسترده Nd:YVO4 که ممکن است به 2.4 تا 6.3 برابر Nd:YAG برسد.علاوه بر پمپاژ کارآمدتر، به معنای گستره وسیع تری از انتخاب مشخصات دیود نیز می باشد.این برای سازندگان سیستم لیزر برای تحمل بیشتر برای انتخاب هزینه کمتر مفید خواهد بود.
• کریستال Nd:YVO4 دارای مقاطع تشعشع تحریک‌شده بزرگ‌تری است، هر دو در 1064 نانومتر و 1342 نانومتر.هنگامی که یک محور کریستال Nd:YVO4 را در 1064 متر برش می دهد، حدود 4 برابر بیشتر از Nd:YAG است، در حالی که در 1340 نانومتر سطح مقطع تحریک شده 18 برابر بزرگتر است، که منجر به عملکرد CW کاملاً بهتر از Nd:YAG می شود. در 1320 نانومتراین‌ها باعث می‌شوند لیزر Nd:YVO4 به راحتی بتواند انتشار تک خطی قوی را در دو طول موج حفظ کند.
• یکی دیگر از ویژگی های مهم لیزرهای Nd:YVO4 این است که، به دلیل اینکه به جای تقارن مکعبی تک محوری مانند Nd:YAG، تک محوره است، فقط یک لیزر قطبی خطی ساطع می کند، بنابراین از اثرات دوشکست ناخواسته در تبدیل فرکانس جلوگیری می کند.اگرچه طول عمر Nd:YVO4 حدود 2.7 برابر کوتاه‌تر از Nd:YAG است، اما راندمان شیب آن برای طراحی مناسب حفره لیزر، به دلیل راندمان کوانتومی پمپ بالا، همچنان می‌تواند بسیار بالا باشد.