Лазерные кристаллы ортованадата иттрия, легированные неодимом Nd: YVO4

Nd:GdVO4 — многообещающий материал для лазеров с диодной накачкой. Подобно более известному кристаллу Nd:YVO4, кристалл Nd:GdVO4 также демонстрирует высокое усиление, низкий порог и высокие коэффициенты поглощения на длинах волн накачки. Nd:GdVO4 имеет дополнительное преимущество перед Nd:YVO4, заключающееся в более высокой теплопроводности. Для непрерывной генерации на 1,06 мкм и 1,34 мкм и внутрирезонаторного удвоения с KTP и LBO ванадат гадолиния обеспечивает более высокую эффективность наклона или оптическое преобразование, чем Nd:YVO4.

Nd:YAG — самый ранний и самый известный кристалл-основа для лазеров. Поскольку он сочетает в себе большие преимущества во многих основных свойствах, Nd: YAG повсеместно используется в твердотельных лазерах ближнего инфракрасного диапазона и их удвоителях частоты, утроителях и множителях более высокого порядка. Он широко используется в промышленности, медицине, военной и научной областях. Кристаллы Nd:YAG широко используются во всех типах твердотельных лазерных систем непрерывного действия с удвоенной частотой, высокоэнергетической модуляцией добротности и т. д. Хорошая теплопроводность и физическая прочность флуоресцентных ламп делают их пригодными для мощных лазеров с ламповой накачкой.

Кристалл YbYAG больше подходит для диодной накачки, чем традиционные системы, легированные неодимом. Его можно накачивать с выходной мощностью лазера 0,94 мкм. По сравнению с широко используемым кристаллом Nd:YAG, кристалл Yb:YAG имеет гораздо большую полосу поглощения для снижения требований к управлению температурой для диодных лазеров, более длительный срок службы в верхнем состоянии, меньшую в три-четыре раза тепловую нагрузку на единицу мощности накачки. Ожидается, что кристалл Yb:YAG заменит кристалл Nd:YAG в мощных лазерах с диодной накачкой и других потенциальных применениях.

HGO выращивает лазерные кристаллы Nd: YLF с использованием технологии Чохральского. Кристалл Nd 3+ :YLF характеризуется длительным временем жизни неодимового энергетического уровня 4F3/2. По сравнению с Nd:YAG более низкая теплопроводность и слабое отрицательное значение dn/dT приводят к меньшим тепловым искажениям и позволяют достичь лучшего качества выходного луча. Еще одной отличительной особенностью является высокая УФ-прозрачность, что благоприятно для накачки ксеноновыми лампами-вспышками.

HGO выращивает лазерные кристаллы Pr: YLF с использованием технологии Чохральского. Pr3+:YLF был признан многообещающим лазерным материалом для непосредственного производства лазеров видимого диапазона и УФ-лазеров за счет внутрирезонаторной генерации второй гармоники. Очень немногие лазерные материалы обладают необходимыми свойствами для реализации генерации в видимом диапазоне спектра. Известно, что трехвалентный празеодим (Pr 3+ ) является интересным лазерным ионом для использования с твердотельными лазерами в видимом спектральном диапазоне из-за его схемы энергетических уровней, обеспечивающей несколько переходов в красном (640 нм, от 3P0 до 3F2), оранжевом (607 нм, 3P0 до 3H6), зеленая (523 нм, 3P0 до 3H5) и темно-красная (720 нм, 3P0 3F3+3F4) области спектра.

HGO выращивает лазерные кристаллы Ho: YLF с использованием технологии Чохральского. Ho:YLF является очень привлекательным лазерным материалом, поскольку время жизни верхнего лазерного уровня намного больше (~ 14 мс), чем в Ho:YAG, а сечения излучения выше. Кроме того, тепловая линза в Ho:YLF намного слабее, что помогает генерировать лучи с ограничением дифракции даже при интенсивной торцевой накачке. Основное преимущество прямой накачки Ho 5 I 7 состоит в том, что она не должна зависеть от переноса энергии, что приводит к различным радиационным и безызлучательным потерям. Устранены потери преобразования с повышением частоты, которые оказывают пагубное влияние на высокоэнергетические лазеры с модуляцией добротности.

HGO выращивает лазерные кристаллы Tm: YLF с использованием технологии Чохральского. Tm: YLF - важный лазерный кристалл среднего инфракрасного диапазона. Поскольку Tm:YLF представляет собой отрицательный одноосный кристалл с отрицательным коэффициентом теплового показателя преломления, можно противодействовать некоторым тепловым искажениям и получать высококачественный свет. Линейно поляризованный пучок 1,9 мкм с удобной накачкой на длине волны 792 нм выводится по оси, а нелинейно поляризованный пучок выводится по оси c. Кристаллы YLF имеют низкое значение нелинейного показателя преломления и термооптические постоянные, что делает эти кристаллы применимыми в исследованиях, разработках, образовании, производстве, фотонике, оптике, лазерной технике и телекоммуникациях. Кроме того, Tm 3+ :YLF-лазеры являются идеальными источниками накачки для Ho 3+ :YAG-лазеров с длиной волны 2,1 мкм. Это происходит благодаря хорошему перекрытию спектров излучения Tm 3+ :YLF и спектров поглощения Ho 3+ :YAG, а также способности производить линейно поляризованный выходной сигнал. Более того, показатель преломления Tm 3+ :YLF уменьшается с температурой, что приводит к отрицательной тепловой линзе, которая частично компенсируется положительным эффектом линзы из-за выпуклости торца.

Кристалл Ti:Sapphire является наиболее широко используемым перестраиваемым твердотельным лазерным материалом, сочетающим в себе превосходные физические и оптические свойства с чрезвычайно широким диапазоном генерации. Его полоса генерации может поддерживать импульсы < 10 фс, что делает его оптимальным выбором для фемтосекундных генераторов и усилителей с синхронизацией мод. Полоса поглощения Ti:Sapphire сосредоточена на ~ 490 нм, поэтому его можно удобно накачивать различными лазерными источниками, такими как аргоновые ионные лазеры или лазеры Nd: YAG, Nd: YLF, Nd: YVO4 с удвоенной частотой на ~ 530 нм. Разработчики лазеров используют Ti:sapphire для генерации фемтосекундных импульсов для создания новых промышленных инструментов. Правильно доставленный фемтосекундный лазерный импульс взаимодействует с мишенью, оставляя окружающее пространство нетронутым. Недавно разработанные фемтосекундные импульсные лазеры создают микромеханические сложные тонкие структуры из стекла, металла и других материалов. Активные волноводы могут быть записаны под поверхностью, интегрируя оптические устройства в тело подложки. Дефекты фотошаблонов можно исправить, не нарушая соседние узоры. И теперь возможно достичь клеточного разрешения in vivo для медицинской диагностики с помощью фемтосекундных импульсных лазеров.