Zwei-Mikrometer-Tm3+ -Laser sind für viele Anwendungen in den Bereichen Wissenschaft, Verteidigung und Medizin von Interesse. Thulium substituiert leicht in viele Kristallwirte, die für Lasersysteme mit hoher Durchschnittsleistung geeignet sind, und es hat eine Absorptionsbande bei ~ 0,8 µm, die eine Anregung mit handelsüblichen Hochleistungslaserdioden ermöglicht. Thulium-dotierte Yttriumfluorid-Lithiumkristalle haben einen niedrigen nichtlinearen Brechungsindex und eine niedrige thermooptische Konstante, die sich sehr gut für die Anwendung in den Bereichen wissenschaftliche Forschung, Produktion, Bildung und anderen optoelektronischen Bereichen eignen. Der Kristall ist ein negativer einachsiger Kristall mit einem negativen Brechungsindex-Temperaturkoeffizienten, der eine gewisse thermische Verzerrung ausgleichen kann und somit eine hohe Strahlqualität aufweist. Die Pumpwellenlänge beträgt 792 nm, und der linear polarisierte Laser mit einer Wellenlänge von 1900 nm gibt in Richtung a-Achse aus. Die Ausgabe von Licht von der c-Achse ist nicht linear polarisiert. Eine Hochleistungslaserleistung kann durch Auswahl der richtigen Kristallgröße und Dotierungskonzentration erhalten werden.
Parameter
Konzentrationstoleranz (atm%) | 2-4 at.% |
Parallelität | <10” |
Rechtwinkligkeit | <5” |
Oberflächenqualität | 10-5 scratch & dig |
Wellenfrontverzerrung | λ/8 @ 633nm |
Oberflächenebenheit | λ/10@ 633 nm |
Klar Blende | 95% |
Längentoleranz | ±0,1 mm |
Toleranzder Gesichtsabmessungen | +0/-0,1 mm |
Schutzfasen | <0,1 mm at 45˚ |
Kristallstruktur | Tetragonal |
Schmelzpunkt | 819℃ |
Wärmeleitfähigkeit | 6 Wm-1K-1 |
Thermischer optischer Koeffizient (dn / dT) | π = 4.3 x 10-6 x °K-1; σ = 2.0 x 10-6 x °K-1 |
Wärmeausdehnung / (10-6 · K-1 @25 °C) | 10.1×10-6 (//c) K-1, 14.3×10-6((//a) K-1 |
Härte (Mohs) | 5 |
Schermodul / Gpa | 85 |
Spezifische Wärme | 0.79 J/gK |
Poisson-Verhältnis | 0.3 |
Laserübergang | 3F4→3H6 |
Laserwellenlänge | π:1880 nm; σ:1908 nm |
Absorptionsquerschnitt an der Spitze | 0.55×10-20 cm2 |
Absorptionsbandbreite bei Spitzenwellenlänge | 16 nm |
Absorptionsspitzenwellenlänge | 792 nm |
Lebensdauer des 3F4-Thulium-Energieniveaus | 16 ms |
Quanteneffizienz | 2 |
Nichtlinearer Index n2 | 0.6 x 10-13 |
Optische Qualität | < 0.3 x 10-5 |
Brechungsindex bei 1064 nm | no=1.448, ne=1.470 |
Laserinduzierte Schadensschwelle | >10 J/cm2@1900 nm, 10 ns |
Beschichtungen | R <0,5% bei 792 nm + R <0,15% bei 1800-1960 nm auf beiden Seiten; kundenspezifische Beschichtungen sind auch erhältlich |
- Niedriger nichtlinearer Brechungsindex
- Niedrige thermooptische Konstante
- Geringer Polarisationsverlust
- Lange Fluoreszenzlebensdauer des oberen Energieniveaus
- Kleiner Up-Conversion-Effekt
- Kein Absorptionsverlust sensibilisierter Ionen
- Medizinische Diagnose und Behandlung
- Laserradar
- Laserentfernung
- Elektrooptische Gegenmaßnahme
- Laser-Fernerkundung
- Laser Imaging
- Optische Signalverarbeitung
- Materialbearbeitung
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