Ho:YAG - лазерные кристаллы
- Длина волны лазера: 2100 нм.
- Апертура: 90%.
- Диаметр: 5 мм.
- Длина кристалла: 20 мм.
Кристалл алюмоиттриевого граната, легированного ионами гольмия (Ho:YAG) - многофункциональный лазерный кристалл. Он обеспечивает генерацию лазерного излучения на длине волны 2100 нм, обладает хорошей теплопроводностью, высокой квантовой эффективностью и длительным временем флуоресценции. Данная длина волны обладает высоким пропусканием в атмосфере, что открывает перспективы для дистанционного зондирования, лазерной дальнометрии и лидарных систем.
В то же время 2100 нм совпадает с пиком поглощения воды, поэтому излучение интенсивно поглощается биологическими тканями. Глубина проникновения при хирургических операциях составляет всего десятки микрометров, а тепловое повреждение окружающих тканей минимально. Благодаря этому такие лазеры широко применяются в медицине. Кроме того, они могут использоваться как источник накачки для нелинейных кристаллов (например, ZGP), позволяя получать инфракрасное излучение в диапазоне 3–5 мкм.
Особенности:
- Высокий коэффициент усиления лазера.
- Низкий квантовый дефект.
- Длительное время жизни флуоресценции.
- Большое сечение испускания.
- Высокая дифференциальная эффективность.
Материал и характеристики
| Параметр | Значение | Ед. измерения | |
|---|---|---|---|
| Ориентация | Кристаллографическое направление <111> ± 0,5 |
|
|
| Концентрация | 0,2 - 3 (опционально) | % | |
| Параллелизм |
10 |
угловых минут |
|
| Перпендикулярность (торцов) | 5 |
угловых секунд |
|
| Качество поверхности | 10-5 | ||
|
Искажение волнового фронта |
<λ/8 на длине волны 633 нм | ||
| Плоскостность поверхности |
<λ/10 на длине волны 633 нм |
||
| Световой диаметр |
>90 от апертуры |
% | |
|
Допуск толщины/диаметра |
±0,05 |
мм | |
Физические и химические свойства
| Параметр | Значение | Ед. измерения |
|---|---|---|
| Формула |
Y3Al5O12 |
|
| Кристаллическая структура | Кубическая |
|
|
Константа решетки |
12,01 |
Å |
| Плотность |
4,56 |
г/см3 |
| Температура плавления | 1970 | °C |
| Теплопроводность |
14 (20°C); 10,5 (100°C) |
Вт⋅м-1⋅К-1 |
| Удельная теплоемкость | 0,59 | Дж⋅г-1⋅К-1 |
| Устойчивость к термическому удару | 790 | Вт/м |
| Термическое расширение @0~250℃ | [100]: 8,2×10-6; [110]: 7,7×10-6 |
К-1 |
| 7,8⋅10-6 | ||
| dn/dT | 7,3⋅10-6 | К-1 |
| Твердость по шкале Мооса | 8,5 |
|
| Модуль Юнга | 3.17×104 | кг/мм2 |
| Модуль сдвига | 310 |
ГПа |
|
Параметр экстинкции |
28 | дБ |
| Растворимость |
Нерастворим в воде, слабо растворим в обычных кислотах |
|
| Коэффициент Пуассона | 0,3 |
|
Оптические и спектральные характеристики
| Параметр | Значение | Ед. измерения |
|---|---|---|
| Излучательный переход |
5I7→5I8 |
|
| Время жизни флуоресценции | 7 | мс |
| Эффективное сечение поглощения при накачке | 1,09×10-20 | см2 |
| Эффективное сечение вынужденного излучения | 1,14×10-20 | см2 |
|
Длина волны лазера |
2090 |
нм |
| Длина волны накачки |
1908 |
нм |
|
Квантовая эффективность |
1 |
|
| Поперечное сечение испускания | 1,14⋅10-20 |
см2 |
| Показатель преломления @1,030 мкм |
1,82 |
|
| Коэффициент потерь на верхний переход | 1.8, 2.6, 5.3×10-18 | см3/с |
- Дистанционное зондирование.
- Медицинские лазерные системы.
- Обработка материалов.
- Научные исследования.
- Лазерная дальнометрия.
