| Nd:YVO4結晶 |
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Nd:YVO4結晶は、ＬＤ励起固体レーザーに最適で、Ｎｄ:ＹＡＧ結晶に比べ、下記の優れた特性があります。
- ＬＤの励起波長808nmでは、約5倍の吸収係数があります。
- 吸収係数が高いので、結晶の厚みを薄くすることが可能となり、小型サイズのLD励起固体レーザーの設計が可能です。
- 2.4倍から6.3倍のポンプ吸収帯域幅があります。
- レーザー発振波長において、1.8から5.6倍の高い誘導放出断面積があります。
- 強い単一波長発光を維持し、一軸結晶なので偏光したレーザー出力だけが得られ、複屈折効果を避けることができます。
■ 物質特性
| 原子密度: |
1.26x1020 atoms/cm3 (Nd1.0%) |
| 結晶構造: |
Zircon Tetragonal, space group
D4h-I4/amd
a=b=7.1193A,c=6.2892A |
| 密度; |
4.22g/cm3 |
| モース硬度: |
4-5(Glass-like) |
| 熱膨張係数(300K): |
αa=4.43x10-6/K
αc=11.37x10-6/K |
| 熱伝導率(300K): |
//C:0.0523W/cm/K
⊥C:0.0510W/cm/K |
■ 光学特性
| レージング波長 |
1064nm,1342nm |
| 熱光学係数（300K）: |
dno/dT=8.5×10-6/K
dne/dT=2.9×10-6/K
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| 同時発振断面積 |
25×10-19cm2 @ 1064nm |
| 蛍光寿命 |
90μs(1% Nd doping) |
| 吸収係数 |
31.4cm-1 @810nm |
| 固有損失 |
0.02cm-1 @1064nm |
| 利得帯域 |
0.96nm@1064nm |
| 偏光レーザー発振 |
π polarization; parallel to optic axis(c-axis) |
| ダイオード励起光学効率性 |
>60% |
| セルマイヤー方程式 |
n02=3.77834+0.069736/(λ2-0.04724)-0.010813λ2
ne2=4.59905+0.110534/(λ2-0.04813)-0.012676λ2
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■ Nd:YVO4とNd:YAGのレーザー発振特性比較
| レーザー結晶 |
ドープ量（atm%） |
σ
(x10-19cm2) |
α
(cm-1) |
τ
(μs) |
Lα
(mm) |
Pth
(mW) |
ηs
(%) |
| Nd:YVO4(a-cut) |
1.0
2.0 |
25
25 |
31.2
72.4 |
90
50 |
0.32
0.14 |
30
78 |
52
48.6 |
| Nd:YVO4(c-cut) |
1.1 |
7 |
9.2 |
90 |
|
231 |
45.5 |
| Nd:YAG |
0.85 |
6 |
7.1 |
230 |
1.41 |
115 |
38.6 |
■ Nd:YVO4結晶の典型的な結果
Nd:YAG結晶を使用した時と比較した、ダイオード励起のNd:YVO4結晶のレーザー発振特性比較
| 結晶 |
サイズ(mm3) |
励起出力 |
出力 (at 1064nm) |
| Nd:YVO4 |
3x3x1 |
850mW |
350mW |
| Nd:YVO4 |
3x3x5 |
15W |
6W |
| Nd:YAG |
3x3x2 |
850mW |
34mW |
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