Nd:YVO4 adalah kristal host laser yang paling efisien untuk pemompaan dioda di antara kristal laser komersial saat ini, khususnya, untuk kepadatan daya rendah hingga menengah.Hal ini terutama karena fitur penyerapan dan emisinya yang melebihi Nd:YAG.Dipompa oleh dioda laser, kristal Nd:YVO4 telah dipadukan dengan kristal dengan koefisien NLO tinggi (LBO, BBO, atau KTP) untuk mengubah frekuensi keluaran dari inframerah dekat menjadi hijau, biru, atau bahkan UV.Penggabungan untuk membangun semua laser solid state ini merupakan alat laser ideal yang dapat mencakup aplikasi laser yang paling luas, termasuk permesinan, pemrosesan material, spektroskopi, inspeksi wafer, tampilan cahaya, diagnostik medis, pencetakan laser, dan penyimpanan data, dll. telah ditunjukkan bahwa laser solid state yang dipompa dioda berbasis Nd:YVO4 dengan cepat menduduki pasar yang biasanya didominasi oleh laser ion berpendingin air dan laser yang dipompa lampu, terutama ketika desain kompak dan output mode longitudinal tunggal diperlukan.
Keunggulan Nd:YVO4 dibandingkan Nd:YAG:
• Efisien penyerapan setinggi sekitar lima kali lebih besar pada bandwidth pemompaan yang lebar sekitar 808 nm (oleh karena itu, ketergantungan pada panjang gelombang pemompaan jauh lebih rendah dan kecenderungan kuat pada keluaran mode tunggal);
• Penampang emisi terstimulasi sebesar tiga kali lebih besar pada panjang gelombang penguat 1064nm;
• Ambang penguat yang lebih rendah dan efisiensi kemiringan yang lebih tinggi;
• Sebagai kristal uniaksial dengan birefringence yang besar, emisinya hanya terpolarisasi linier.
Sifat Laser Nd:YVO4:
• Salah satu karakter Nd:YVO4 yang paling menarik adalah, dibandingkan dengan Nd:YAG, koefisien penyerapannya 5 kali lebih besar dalam bandwidth penyerapan yang lebih luas di sekitar panjang gelombang pompa puncak 808nm, yang sesuai dengan standar dioda laser daya tinggi yang tersedia saat ini.Ini berarti kristal yang lebih kecil yang dapat digunakan untuk laser, sehingga menghasilkan sistem laser yang lebih kompak.Untuk daya keluaran tertentu, ini juga berarti tingkat daya yang lebih rendah saat dioda laser beroperasi, sehingga memperpanjang masa pakai dioda laser yang mahal.Bandwidth serapan Nd:YVO4 lebih luas yang dapat mencapai 2,4 hingga 6,3 kali lipat dibandingkan Nd:YAG.Selain pemompaan yang lebih efisien, ini juga berarti pilihan spesifikasi dioda yang lebih luas.Hal ini akan berguna bagi pembuat sistem laser untuk toleransi yang lebih luas dan pilihan biaya yang lebih rendah.
• Kristal Nd:YVO4 memiliki penampang emisi terstimulasi yang lebih besar, baik pada 1064nm maupun 1342nm.Ketika sumbu a memotong penguat kristal Nd:YVO4 pada 1064m, itu sekitar 4 kali lebih tinggi dibandingkan Nd:YAG, sedangkan pada 1340nm, penampang melintang yang distimulasi adalah 18 kali lebih besar, yang menyebabkan operasi CW benar-benar mengungguli Nd:YAG pada 1320nm.Hal ini membuat laser Nd:YVO4 mudah mempertahankan emisi garis tunggal yang kuat pada dua panjang gelombang.
• Karakter penting lainnya dari laser Nd:YVO4 adalah, karena laser ini uniaksial dan bukan simetri kubik yang tinggi seperti Nd:YAG, ia hanya memancarkan laser terpolarisasi linier, sehingga menghindari efek birefringent yang tidak diinginkan pada konversi frekuensi.Meskipun masa pakai Nd:YVO4 sekitar 2,7 kali lebih pendek dibandingkan Nd:YAG, efisiensi kemiringannya masih cukup tinggi untuk desain rongga laser yang tepat, karena efisiensi kuantum pompanya yang tinggi.
Kepadatan Atom | 1,26×1020 atom/cm3 (Nd1,0%) |
Parameter Struktur Kristal Sel | Zirkon Tetragonal, grup luar angkasa D4h-I4/amd a=b=7,1193Å,c=6,2892Å |
Kepadatan | 4.22g/cm3 |
Kekerasan Mohs | 4-5 (Seperti Kaca) |
Koefisien Ekspansi Termal(300K) | αa=4,43×10-6/K c=11,37×10-6/K |
Koefisien Konduktivitas Termal(300K) | ∥C:0,0523W/cm/K ⊥C:0,0510W/cm/K |
Penguat panjang gelombang | 1064 nm,1342 nm |
Koefisien optik termal(300K) | dno/dT=8,5×10-6/K dne/dT=2,9×10-6/K |
Penampang emisi terstimulasi | 25×10-19cm2 @ 1064nm |
Seumur hidup neon | 90μs(1%) |
Koefisien penyerapan | 31,4cm-1 @810nm |
Kerugian intrinsik | 0,02cm-1 @1064nm |
Dapatkan bandwidth | 0,96nm@1064nm |
Emisi laser terpolarisasi | polarisasi;sejajar dengan sumbu optik (sumbu c) |
Dioda memompa efisiensi optik ke optik | >60% |
Parameter teknik:
Talang | <λ/4 @ 633nm |
Toleransi dimensi | (L±0,1mm)x(T±0,1mm)x(L+0,2/-0,1mm)(L<2.5mm)(L±0,1mm)x(T±0,1mm)x(L+0,5/-0,1mm)(L>2.5mm) |
Hapus bukaan | Pusat 95% |
Kebosanan | /8 @ 633nm, /4 @ 633nm(kekencangan kurang dari 2mm) |
Kualitas permukaan | 10/5 Gores/Gali per MIL-O-1380A |
Paralelisme | lebih baik dari 20 detik busur |
Sifat tegak lurus | Sifat tegak lurus |
Talang | 0,15x45 derajat |
Lapisan | 1064 nm,R<0,2%;Pelapisan SDM:1064 nm,R>99,8%,808 nm,T>95% |