Tm:YAG - лазерные кристаллы
- Длина волны лазера: 1,87 - 2,16 мкм.
- Апертура: 95%.
- Диаметр: 2 - 10 мм.
- Длина кристалла: 3 - 150 мм.
Лазерный кристалл иттрий-алюминиевого граната, легированного тулием (Tm:YAG) - это кристалл, работающий на переходе 3F4–3H6 с длиной волны около 0,82 мкм. Переход имеет малый квантовый дефект, что обеспечивает низкое тепловое рассеяние. Накачка может осуществляться диодными лазерами с длиной волны от 0,78 до 0,8 мм. Кристалл обладает достаточной шириной полосы усиления для поддержки импульсов с длительностью менее пикосекунд в зависимости от основного материала и температуры эксплуатации. Прозрачные керамические материалы Tm:YAG, полученные методом твердофазной реакции и вакуумного спекания, сочетают в себе преимущества монокристаллов и стекол. Они обладают хорошими оптическими и термическими свойствами, а также могут быть изготовлены в больших размерах и с высокой концентрацией легирующих примесей.
Особенности:
- Высокая квантовая эффективность.
- Высокая эффективность при накачке лазерными диодами.
- Достаточная полоса усиления.
- Малый квантовый дефект.
- Высокий порог оптического повреждения.
Материал и характеристики
| Параметр | Значение | Ед. Измерения | |
|---|---|---|---|
| Ориентация | Кристаллографическое направление <111>, <5º |
|
|
| Концентрация Tm |
0,5 - 5 |
% | |
| Параллелизм |
10 |
угловых минут |
|
| Перпендикулярность (торцов) | 5 |
угловых секунд |
|
| Качество поверхности | 10-5 | ||
|
Искажение волнового фронта |
≤0,125λ/25 на длине волны 632,8 нм | ||
| Плоскостность поверхности |
<λ/8 на длине волны 632 нм |
||
| Световой диаметр |
>95 от апертуры |
% | |
|
Фаска |
0,15±0,05 |
мм | |
| Максимальные размеры | Диаметр | 2 - 10 | мм |
| Длина |
3 - 150
|
||
| Покрытие | AR: ≤0,25% @2 мкм | ||
Физические и химические свойства
| Параметр | Значение | Ед. Измерениия |
|---|---|---|
| Формула |
Tm3+:Y3Al5O12 |
|
| Кристаллическая структура | Кубическая |
|
|
Константа решетки |
12,01 |
|
| Плотность |
4,56±0,04 |
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 |
| Термостойкость | 790 | Вт/м |
| Термическое расширение |
7,8⋅10-6 |
К-1 |
|
dn/dT |
7,3⋅10-6 | К-1 |
| Твердость по шкале Мооса | 8,5 |
|
| Модуль Юнга | 317 | ГПа |
| Модуль сдвига | 310 |
ГПа |
|
Параметр экстинкции |
25 | дБ |
| Растворимость |
Нерастворим в воде, слабо растворим в обычных кислотах |
|
| Коэффициент Пуассона | 0,25 |
|
Оптические и спектральные характеристики
| Параметр | Значение | Ед. Измерениия |
|---|---|---|
| Излучательный переход |
3F4→3H6 |
|
| Время жизни флуоресценции | 11 | мс |
|
Длина волны лазера |
1,87 - 2,16 |
мкм |
| Сечение поглощения | 7,5⋅10-21 | см2 |
| Ширина полосы диодной накачки |
785, 680 |
нм |
| Поперечное сечение испускания | 2,9⋅10-20 |
см2 |
| Показатель преломления |
1,83 |
- Радар и дальнометрия.
- Медицинские лазерные системы.
