Tinh thể Nd:YVO4

Nd:YVO4 là tinh thể chủ laser hiệu quả nhất để bơm diode trong số các tinh thể laser thương mại hiện nay, đặc biệt đối với mật độ năng lượng thấp đến trung bình.Điều này chủ yếu là do tính năng hấp thụ và phát thải của nó vượt qua Nd: YAG.Được bơm bằng điốt laser, tinh thể Nd:YVO4 đã được kết hợp với các tinh thể có hệ số NLO cao (LBO, BBO hoặc KTP) để chuyển tần số đầu ra từ vùng hồng ngoại gần sang xanh lục, xanh lam hoặc thậm chí là tia cực tím.Sự kết hợp này để tạo ra tất cả các loại laser trạng thái rắn là một công cụ laser lý tưởng có thể đáp ứng các ứng dụng phổ biến nhất của laser, bao gồm gia công, xử lý vật liệu, quang phổ, kiểm tra tấm bán dẫn, hiển thị ánh sáng, chẩn đoán y tế, in laser và lưu trữ dữ liệu, v.v. Nó đã chứng minh rằng laser trạng thái rắn được bơm điốt dựa trên Nd: YVO4 đang nhanh chóng chiếm lĩnh các thị trường vốn bị thống trị bởi laser ion làm mát bằng nước và laser bơm đèn, đặc biệt là khi cần có thiết kế nhỏ gọn và đầu ra chế độ theo chiều dọc đơn.
Ưu điểm của Nd:YVO4 so với Nd:YAG:
• Hiệu suất hấp thụ cao gấp khoảng 5 lần trên băng thông bơm rộng khoảng 808 nm (do đó, sự phụ thuộc vào bước sóng bơm thấp hơn nhiều và có xu hướng mạnh mẽ đối với đầu ra chế độ đơn);
• Tiết diện phát xạ kích thích lớn gấp ba lần ở bước sóng phát laser 1064nm;
• Ngưỡng phát laser thấp hơn và hiệu quả độ dốc cao hơn;
• Là tinh thể một trục có độ lưỡng chiết lớn, sự phát xạ chỉ có tính phân cực tuyến tính.
Thuộc tính laser của Nd:YVO4:
• Một đặc điểm hấp dẫn nhất của Nd:YVO4 là, so với Nd:YAG, hệ số hấp thụ lớn hơn 5 lần trong băng thông hấp thụ rộng hơn xung quanh bước sóng bơm cực đại 808nm, phù hợp với tiêu chuẩn của điốt laser công suất cao hiện có.Điều này có nghĩa là một tinh thể nhỏ hơn có thể được sử dụng cho tia laser, dẫn tới hệ thống laser nhỏ gọn hơn.Đối với công suất đầu ra nhất định, điều này cũng có nghĩa là mức năng lượng mà diode laser hoạt động sẽ thấp hơn, do đó kéo dài tuổi thọ của diode laser đắt tiền.Băng thông hấp thụ rộng hơn của Nd:YVO4 có thể đạt tới 2,4 đến 6,3 lần so với Nd:YAG.Bên cạnh việc bơm hiệu quả hơn, điều đó cũng có nghĩa là phạm vi lựa chọn thông số kỹ thuật của diode rộng hơn.Điều này sẽ hữu ích cho các nhà sản xuất hệ thống laser để có được dung sai rộng hơn cho sự lựa chọn với chi phí thấp hơn.
• Tinh thể Nd:YVO4 có tiết diện phát xạ kích thích lớn hơn, cả ở bước sóng 1064nm và 1342nm.Khi cắt a-axis tinh thể Nd:YVO4 ở 1064m, nó cao hơn khoảng 4 lần so với Nd:YAG, trong khi ở bước sóng 1340nm, tiết diện kích thích lớn hơn 18 lần, dẫn đến hoạt động CW vượt trội hoàn toàn so với Nd:YAG ở 1320nm.Những điều này làm cho laser Nd:YVO4 dễ dàng duy trì sự phát xạ đơn vạch mạnh ở hai bước sóng.
• Một đặc tính quan trọng khác của laser Nd:YVO4 là, vì nó là laser đơn trục chứ không phải đối xứng lập phương cao như Nd:YAG, nên nó chỉ phát ra tia laser phân cực tuyến tính, do đó tránh được hiệu ứng lưỡng chiết không mong muốn khi chuyển đổi tần số.Mặc dù thời gian tồn tại của Nd:YVO4 ngắn hơn khoảng 2,7 lần so với Nd:YAG, nhưng hiệu suất độ dốc của nó có thể vẫn khá cao đối với thiết kế hộp cộng hưởng laser phù hợp, do hiệu suất lượng tử bơm cao.