Nd: KGW-Kristall ist eine Art Laserkristall, der eine Dotierung mit hoher Konzentration realisieren kann. Da der Kristall mit hohen Konzentrationen an Nd-Ionen gemischt werden kann und eine große Emissionsfläche aufweist, ist seine Monopuls- und Wiederholungslaserleistung besser als die von Nd: YAG. Die Absorptionsbande des Nd: KGW-Kristalls liegt bei 808 nm, was effektiv mit der LD-Pumpquelle gekoppelt werden kann (die emittierende Wellenlänge beträgt 808 nm), um die Lichtausbeute zu verbessern. Darüber hinaus ist es aufgrund seiner halben Höhe und Breite von 12 nm in der Lage, die Drift der LD-Emissionswellenlänge mit der Temperatur zu berücksichtigen, was der Durchführung von diodengepumpten KGw-Laserexperimenten und Geräteforschungen förderlich ist. Nd: KGW kann nicht nur freie Schwingung, Q-Schaltung, Modenkopplungsbetrieb realisieren, sondern auch Raman-Umwandlung realisieren.
Nd: KGW-Kristall – Ein Kristall kann durch angeregte Raman-Streuung erzeugt werden und nach Frequenzverdopplung zu einer Lichtquelle mit mehreren Wellenlängen im sichtbaren Band werden.
Die Raman-Eigenschaften von Nd: KGW-Kristallen hängen von seinem hohen Querschnitt des angeregten Strahls, der niedrigen Pumpschwelle, der hohen Ausgangsenergie, der hohen Umwandlungseffizienz und zwei hohen Raman-Verstärkungskoeffizienten (768 und 901 cm-1) ab. Da das Grundfrequenzlicht des Raman-Kristalls 911 nm, 1067 nm und 1351 nm beträgt, kann das rote, gelbe und blaue Licht von 0,455 µm, 0,533 µm und 65 µm nach der Frequenzmultiplikation erzeugt werden, die in der Materialverarbeitung, optischen Kommunikation, Fernerkundung, Medizin, Umweltüberwachung, Präzisionsmessung und andere Bereiche verwendet werden kann.
Parameter
Nd Konzentration | 2.2%(cw),3%(quasi-cw) |
Fluoreszenzlebensdauer | 130 μs |
Stimulierter Emissionsquerschnitt | 3.7*10-19 cm2 |
Übergangswellenlänge | 1067 nm |
Wärmeleitfähigkeit | Ka=2.6 W/Km |
Kb=3.8 W/Km | |
Kc=3.4 W/Km | |
dn/dT | 0.4*10-6 K-1 |
Brechungsindex bei 1,06 μm | np=1.978 |
nm=2.014 | |
ng=2.049 | |
Wärmeausdehnungskoeffizient | (100):4*10-6 K-1 |
Dichte (g * cm-3) | 7.248 |
Spezifische Wärme Cp | 500 Jkg-1K-1 |
Laserwellenlänge (nm) | 1067 |
Emissionsquerschnitt (pm2) a | 32,3 |
Bandbreite gewinnen (nm) | 2,73 |
Fluoreszenzlebensdauer (μs) | 110 bei 3% Dotierung |
Wärmeleitfähigkeit (Wm-1K-1) | ~3 |
Nd-KGW-Absorption | Polarisierte Absorptionsspektren von Nd-KGW-Kristallen bei Raumtemperatur |
Polarisierte Emissionsspektren von Nd-KGW-Kristallen bei Raumtemperatur | Fluoreszenzspektren von Nd-KGW um 900 nm |
- Hohe Dotierungskonzentration
- Hocherregter Querschnitt
- Hoher Raman-Verstärkungskoeffizient
- Gute Kopplung mit LD
- Breite Absorptionsbandbreite
- Niedrige Laserschwelle
1067nm:
Nd: KGW ist eines der effektivsten aktiven Medien für die Festkörperlasertechnik im nahen Infrarotbereich. Nd: KGW hat einige außergewöhnliche Eigenschaften im Vergleich zu anderen weit verbreiteten Nd-dotierten Laserkristallen, die um 1 μm arbeiten, wie Nd: YAG und Nd: YVO. Damit kann eine hohe Dotierungskonzentration des Nd-Ions und eine hohe Steigungseffizienz erreicht werden. Dieser Kristall ist bekannt für seinen hohen Emissionskreuz (höher als der von Nd: YAG) und damit für eine effiziente kontinuierliche Welle (CW), Q-geschaltete und modenverriegelte Operation. Darüber hinaus führt die Doppelbrechung des Hosts zu stark polarisierten Emissionen, was für die weitere Frequenzumwandlung vorteilhaft ist. Aufgrund der hohen Nichtlinearität dritter Ordnung des Wirts werden Nd: KGW-Kristalle und -Laser häufig verwendet, um mehrere Wellenlängen durch stimulierte Raman-Streuung zu erzeugen.
1.Q-geschalteter Festkörperlaser
2.Selbst-Raman-Festlaser
3.Mode-Locked-Laser
Mehrwatt-Dauerstrich-Nd: KGW-Laser mit Heißbanddiodenpumpen
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