El ortovanadato de itrio dopado con neodimio ( Nd: YVO 4 ) es un material cristalino formado al agregar iones de neodimio al ortovanadato de itrio . Se utiliza comúnmente como medio láser activo para láseres de estado sólido bombeados por diodos . Viene como un material transparente teñido de azul. Es birrefringente , por lo que las varillas de él suelen ser rectangulares.
Como en todos los cristales láser dopados con neodimio, la acción láser de Nd: YVO 4 se debe a su contenido de iones de neodimio , que pueden ser excitados por luz visible o infrarroja y experimentar una transición electrónica que da como resultado la emisión de luz infrarroja coherente en un frecuencia más baja, generalmente a 1064 nm (hay otras transiciones en Nd disponibles y se pueden seleccionar mediante ópticas externas).
Propiedades básicas
- Densidad atómica : ~ 1,37 × 10 20 átomos / cm 3
- Estructura cristalina :
- circonita tetragonal ( tetragonal bipiramidal )
- grupo espacial D 4h
- a = b = 7.12, c = 6.29
- Densidad : 4,22 g / cm 3
- Dureza de Mohs : similar al vidrio , ~ 5
- Coeficiente de expansión térmica :
- α a = 4,43 × 10 −6 / K
- α c = 11,37 × 10 −6 / K
- Conductividad térmica :
- paralelo al eje C : 5,23 W · m −1 · K −1
- perpendicular al eje C: 5,10 W · m −1 · K −1
Propiedades ópticas
- Longitudes de onda láser : 914 nm, 1064 nm, 1342 nm
- Clase de cristal: uniaxial positivo, n o = n a = n b , n e = n c ,
- n o = 1.9573, n e = 2.1652, a 1064 nm
- n o = 1.9721, n e = 2.1858, a 808 nm
- n o = 2.0210, n e = 2.2560, a 532 nm
- Vida útil de la fluorescencia (vida útil de la emisión espontánea ) en función de la concentración de iones Nd:
Concentración de Nd (% del átomo) | Vida útil de la fluorescencia (μs) a 1064 nm | Referencia |
0.4 | 110 | J. Appl. Phys. 49 , 5517 - 5522 (1978). |
1.0 | 100 | Sitio web de Castech |
1.1 | 90 | Sitio web de Casix |
2.0 | 50 | Sitio web de Casix |
- Sección transversal de absorción a 808 nm: 5,5 × 10 −20 cm²
- Sección de emisión a 1064 nm: 30 × 10 −19 cm² (Referencia: JOSA 66 , 1405-1414 (1976). )
- Emisión láser polarizada: polarización π; paralelo al eje óptico (eje c) (para cristal tallado)
- Ganancia de ancho de banda : 0,96 nm (257 GHz) a 1064 nm (para 1,1 atm% Nd dopado)
- Coeficientes de absorción a 808 nm para diferentes concentraciones de dopaje:
Ver también
Referencias
- HE Rast; HH Caspers y SA Miller (1968). "Emitancia espectral infrarroja y propiedades ópticas del vanadato de itrio" (resumen) . Phys. Rev . 169 (3): 705–709. Código Bibliográfico : 1968PhRv..169..705R . doi : 10.1103 / PhysRev.169.705 .
- O. Guillot-Noel; B. Bellamy; B. Viana; D. Gourier (1999). "Correlación entre la fuerza del oscilador de tierras raras y las interacciones de banda de valencia de tierras raras en matrices YMO4 (M = V, P, As), Y3Al5O12 y LiYF4 dopadas con neodimio" (resumen) . Phys. Rev. B . 60 (3): 1668–1677. Código Bibliográfico : 1999PhRvB..60.1668G . doi : 10.1103 / PhysRevB.60.1668 .