Nd:YVO4 คริสตัล

Nd:YVO4 เป็นคริสตัลโฮสต์เลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการปั๊มไดโอดในกลุ่มคริสตัลเลเซอร์เชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับความหนาแน่นของพลังงานต่ำถึงปานกลางสาเหตุหลักมาจากคุณสมบัติการดูดซับและการปล่อยก๊าซที่เหนือกว่า Nd:YAGคริสตัล Nd:YVO4 ปั๊มด้วยเลเซอร์ไดโอด และถูกรวมเข้ากับคริสตัลที่มีค่าสัมประสิทธิ์ NLO สูง (LBO, BBO หรือ KTP) เพื่อเปลี่ยนความถี่เอาต์พุตจากอินฟราเรดใกล้เป็นสีเขียว น้ำเงิน หรือแม้แต่ UVการรวมตัวกันเพื่อสร้างเลเซอร์โซลิดสเตตทั้งหมดนี้เป็นเครื่องมือเลเซอร์ในอุดมคติที่สามารถครอบคลุมการใช้งานเลเซอร์ที่แพร่หลายที่สุด รวมถึงการตัดเฉือน การประมวลผลวัสดุ สเปกโทรสโกปี การตรวจสอบแผ่นเวเฟอร์ การแสดงแสง การวินิจฉัยทางการแพทย์ การพิมพ์ด้วยเลเซอร์ และการจัดเก็บข้อมูล ฯลฯ ได้รับการแสดงให้เห็นว่าเลเซอร์โซลิดสเตตแบบปั๊มไดโอดที่ใช้ Nd: YVO4 กำลังครองตลาดอย่างรวดเร็วซึ่งเดิมถูกครอบงำด้วยเลเซอร์ไอออนระบายความร้อนด้วยน้ำและเลเซอร์แบบปั๊มด้วยหลอดไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องการการออกแบบที่กะทัดรัดและเอาต์พุตโหมดเดี่ยวตามยาว
ข้อดีของ Nd:YVO4 ที่เหนือกว่า Nd:YAG:
• สูงถึงประมาณห้าเท่าของประสิทธิภาพการดูดกลืนแสงที่ใหญ่กว่าบนแบนด์วิธการสูบน้ำที่กว้างประมาณ 808 นาโนเมตร (ดังนั้น การพึ่งพาความยาวคลื่นในการสูบน้ำจึงต่ำกว่ามากและมีแนวโน้มอย่างมากต่อเอาท์พุตโหมดเดี่ยว)
• มีขนาดใหญ่ถึงสามเท่าของหน้าตัดการปล่อยก๊าซกระตุ้นที่ความยาวคลื่นเลเซอร์ 1,064 นาโนเมตร;
• เกณฑ์การเลเซอร์ที่ต่ำกว่าและประสิทธิภาพความลาดชันที่สูงขึ้น
• เนื่องจากเป็นผลึกแกนเดียวที่มีการสะท้อนกลับขนาดใหญ่ การแผ่รังสีจึงเป็นเพียงโพลาไรซ์เชิงเส้นเท่านั้น
คุณสมบัติเลเซอร์ของ Nd:YVO4:
• ลักษณะที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งของ Nd:YVO4 คือ เมื่อเปรียบเทียบกับ Nd:YAG แล้ว ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงจะสูงกว่าถึง 5 เท่าในแบนด์วิธการดูดกลืนแสงที่กว้างกว่าประมาณความยาวคลื่นปั๊มสูงสุดที่ 808 นาโนเมตร ซึ่งตรงกับมาตรฐานของไดโอดเลเซอร์กำลังสูงที่มีอยู่ในปัจจุบันซึ่งหมายความว่าคริสตัลที่มีขนาดเล็กกว่าที่สามารถใช้สำหรับเลเซอร์ได้ นำไปสู่ระบบเลเซอร์ที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นสำหรับกำลังเอาต์พุตที่กำหนด ยังหมายถึงระดับพลังงานที่ต่ำลงซึ่งเลเซอร์ไดโอดทำงาน ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของเลเซอร์ไดโอดราคาแพงแบนด์วิธการดูดซับที่กว้างขึ้นของ Nd:YVO4 ซึ่งอาจถึง 2.4 ถึง 6.3 เท่าของ Nd:YAGนอกจากการปั๊มที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นแล้ว ยังหมายถึงการเลือกข้อมูลจำเพาะของไดโอดที่หลากหลายมากขึ้นอีกด้วยสิ่งนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ผลิตระบบเลเซอร์เพื่อให้มีความทนทานมากขึ้นและมีตัวเลือกต้นทุนที่ต่ำลง
• คริสตัล Nd:YVO4 มีส่วนตัดขวางการกระตุ้นการปล่อยก๊าซที่ใหญ่กว่า ทั้งที่ 1064 นาโนเมตรและ 1342 นาโนเมตรเมื่อการตัดแกน A ของคริสตัล Nd:YVO4 ที่ความสูง 1,064 ม. จะสูงกว่าของ Nd:YAG ประมาณ 4 เท่า ในขณะที่ที่ 1340 นาโนเมตร หน้าตัดที่ถูกกระตุ้นจะมีขนาดใหญ่กว่า 18 เท่า ซึ่งทำให้การดำเนินการ CW มีประสิทธิภาพเหนือกว่า Nd:YAG โดยสิ้นเชิง ที่ 1320 นาโนเมตรสิ่งเหล่านี้ทำให้เลเซอร์ Nd:YVO4 ง่ายต่อการรักษาการปล่อยแสงเส้นเดี่ยวที่แข็งแกร่งที่ความยาวคลื่นทั้งสอง
• คุณลักษณะที่สำคัญอีกประการหนึ่งของเลเซอร์ Nd:YVO4 ก็คือ เนื่องจากเลเซอร์ Nd:YVO4 เป็นแกนเดียวแทนที่จะเป็นลูกบาศก์ที่มีสมมาตรสูง เนื่องจาก Nd:YAG จึงปล่อยเลเซอร์โพลาไรซ์เชิงเส้นเท่านั้น จึงหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์จากการเปลี่ยนความถี่แม้ว่าอายุการใช้งานของ Nd:YVO4 จะสั้นกว่า Nd:YAG ประมาณ 2.7 เท่า แต่ประสิทธิภาพความชันของมันยังคงค่อนข้างสูงสำหรับการออกแบบช่องเลเซอร์ที่เหมาะสม เนื่องจากประสิทธิภาพควอนตัมของปั๊มสูง