Cristaux de Nd: YAG Grenat d'aluminium à l'yttrium dopé au néodyme

Nd:YVO 4 ( orthovanadate d'yttrium dopé au néodyme ) crystals est l'un des matériaux laser à solide pompé par diode les plus prometteurs disponibles dans le commerce, en particulier pour les densités de puissance faibles à moyennes. Ceci est principalement dû à ses caractéristiques d'absorption et d'émission supérieures à celles du cristal Nd: YAG. Pompé par des diodes laser, le cristal Nd:YVO4 a été incorporé avec des cristaux à coefficient NLO élevé (LBO, BBO ou KTP) pour décaler en fréquence la sortie du proche infrarouge vers le vert, le bleu ou même les UV. Cette incorporation pour construire tous les lasers à semi-conducteurs est un outil laser idéal qui peut couvrir les applications les plus répandues des lasers, y compris l'usinage, le traitement des matériaux, la spectroscopie, l'inspection des plaquettes, les affichages lumineux, les diagnostics médicaux, l'impression laser et le stockage de données, etc. a été montré que Nd :

Nd:GdVO4, est un matériau prometteur pour les lasers pompés par diode. Semblable au cristal Nd:YVO4 plus connu, le cristal Nd:GdVO4 présente également un gain élevé, un seuil bas et des coefficients d'absorption élevés aux longueurs d'onde de pompage. Nd:GdVO4 présente l'avantage supplémentaire par rapport à Nd:YVO4 d'une conductivité thermique beaucoup plus élevée. Pour le laser CW à 1,06 um et 1,34 um et le doublage intracavité avec KTP et LBO, le vanadate de gadolinium a produit une efficacité de pente ou une conversion optique plus élevée que Nd:YVO4.

Le cristal YbYAG est plus adapté au pompage par diode que les systèmes traditionnels dopés au Nd. Il peut être pompé à une sortie laser de 0,94 μm. Comparé au cristal Nd:YAG couramment utilisé, le cristal Yb:YAG a une bande passante d'absorption beaucoup plus grande pour réduire les exigences de gestion thermique des lasers à diode, une durée de vie plus longue à l'état supérieur, une charge thermique trois à quatre fois inférieure par unité de puissance de pompe. Le cristal Yb:YAG devrait remplacer le cristal Nd:YAG pour les lasers pompés par diode à haute puissance et d'autres applications potentielles.

HGO développe des cristaux laser Nd:YLF à l'aide de la technologie Czochralski. Le cristal Nd 3+ : YLF se caractérise par sa longue durée de vie au niveau d'énergie du néodyme 4F3/2. Par rapport au Nd:YAG, la conductivité thermique plus faible et un faible dn/dT négatif conduisent à des distorsions thermiques plus faibles et permettent d'obtenir une meilleure qualité de faisceau de sortie. Une autre caractéristique distinctive est la transparence élevée aux UV, ce qui est favorable au pompage avec des lampes flash au xénon.

HGO développe des cristaux laser Pr:YLF à l'aide de la technologie Czochralski. Pr3+:YLF s'est avéré être un matériau laser prometteur pour la production directe de lasers visibles et de lasers UV par génération de deuxième harmonique intracavité. Très peu de matériaux laser possèdent les propriétés nécessaires à la réalisation de lasers dans le domaine spectral visible. Le praséodyme trivalent (Pr 3+ ) est connu pour être un ion laser intéressant pour une utilisation avec des lasers à solide dans le domaine spectral visible en raison de son schéma de niveaux d'énergie, fournissant plusieurs transitions dans le rouge (640 nm, 3P0 à 3F2), l'orange (607 nm, 3P0 à 3H6), vert (523 nm, 3P0 à 3H5) et rouge foncé (720 nm, 3P0 3F3+3F4).

HGO développe des cristaux laser Ho:YLF à l'aide de la technologie Czochralski. Ho:YLF est un matériau laser très attrayant, car la durée de vie du niveau laser supérieur est beaucoup plus longue (~ 14 ms) que dans Ho:YAG et les sections efficaces d'émission sont plus élevées. De plus, la lentille thermique dans Ho:YLF est beaucoup plus faible, ce qui aide à générer des faisceaux limités par la diffraction même sous un pompage final intense. Le principal avantage du pompage direct du Ho 5 I 7 est qu'il ne dépend pas du transfert d'énergie, qui se prête à diverses pertes radiatives et non radiatives. Les pertes de conversion ascendante qui ont un effet néfaste dans les lasers à commutation Q à haute énergie sont éliminées.

HGO développe des cristaux laser Tm:YLF à l'aide de la technologie Czochralski. Tm:YLF est un important cristal laser infrarouge moyen. Étant donné que Tm:YLF est un cristal uniaxial négatif, dont le coefficient d'indice de réfraction thermique est négatif, une certaine distorsion thermique peut être contrecarrée et une lumière de haute qualité peut être émise. Commodément pompé à 792 nm, un faisceau polarisé linéairement de 1,9 μm est émis dans un axe, et un faisceau polarisé non linéairement est émis dans l'axe c. Les cristaux YLF ont une faible valeur d'indice de réfraction non linéaire et des constantes thermo-optiques, ce qui rend ces cristaux applicables dans la recherche, le développement, l'éducation, la production, la photonique, l'optique, la technologie laser et les télécommunications. De plus, les lasers Tm 3+ :YLF sont des sources de pompage idéales pour les lasers Ho 3+ :YAG de 2,1 μm. Cela est dû à un bon chevauchement des spectres d'émission Tm 3+ :YLF et d'absorption Ho 3+ :YAG et à la capacité de produire une sortie polarisée linéairement. De plus, l'indice de réfraction de Tm 3+ :YLF diminue avec la température, conduisant à une lentille thermique négative qui est en partie compensée par un effet de lentille positif dû au renflement de la face frontale.

Ti: Le cristal de saphir est le matériau laser à semi-conducteur accordable le plus largement utilisé, combinant les propriétés physiques et optiques suprêmes avec une plage laser extrêmement large. Sa bande passante laser peut supporter des impulsions < 10 fs, ce qui en fait le cristal de choix pour les oscillateurs et amplificateurs à verrouillage de mode femtoseconde. La bande d'absorption de Ti:Sapphire est centrée à ~ 490 nm, de sorte qu'elle peut être facilement pompée par diverses sources laser telles que des lasers à ions argon ou des lasers Nd:YAG, Nd:YLF, Nd:YVO4 à ~530nm. Les concepteurs de laser utilisent Ti:sapphire pour générer des impulsions femtosecondes afin de créer de nouveaux outils industriels. Une impulsion laser femtoseconde correctement délivrée interagit dans la cible, laissant la zone environnante intacte. Des lasers pulsés femtoseconde nouvellement développés micro-usinent des structures fines complexes dans le verre, le métal et d'autres matériaux. Des guides d'ondes actifs peuvent être écrits sous la surface, intégrant des dispositifs optiques dans le corps d'un substrat. Les défauts des photomasques peuvent être réparés sans perturber les motifs voisins. Et il est désormais possible d'obtenir une résolution cellulaire in vivo pour le diagnostic médical avec des lasers à impulsions femtosecondes.