Ortovanadato de itrio dopado con neodimio

Ganancia del láser media

El ortovanadato de itrio dopado con neodimio ( Nd:YVO ₄ ) es un material cristalino que se forma añadiendo iones de neodimio al ortovanadato de itrio . Se utiliza habitualmente como medio láser activo para láseres de estado sólido bombeados por diodos . Se presenta como un material transparente de color azul. Es birrefringente , por lo que las varillas hechas de él suelen ser rectangulares.

Como en todos los cristales láser dopados con neodimio, la acción láser de Nd:YVO ₄ se debe a su contenido de iones de neodimio , que pueden ser excitados por luz visible o infrarroja y sufrir una transición electrónica que resulta en la emisión de luz infrarroja coherente a una frecuencia más baja, generalmente a 1064 nm (hay otras transiciones disponibles en Nd y se pueden seleccionar mediante óptica externa).

Propiedades básicas

• Densidad atómica: ~1,37×10 ²⁰ átomos /cm ³
• Estructura cristalina :
  • circón tetragonal (bipiramidal tetragonal)
  • grupo espacial D _4h
  • a = b = 7,12, c = 6,29
• Densidad : 4,22 g / ^cm3
• Dureza de Mohs : similar al vidrio , ~5
• Coeficiente de expansión térmica :
  • α _a = 4,43 × 10 ⁻⁶ / K
  • α _c = 11,37 × 10 ⁻⁶ /K
• Conductividad térmica :
  • Paralelo al eje C: 5,23 W ·m ⁻¹ ·K ⁻¹
  • perpendicular al eje C: 5,10 W·m ⁻¹ ·K ⁻¹

Propiedades ópticas

• Longitudes de onda del láser : 914 nm, 1064 nm, 1342 nm
• Clase de cristal: uniaxial positivo, n _o = n _a = n _b , n _e = n _c ,
  • n _o = 1,9573, n _e = 2,1652, a 1064 nm
  • n _o = 1,9721, n _e = 2,1858, a 808 nm
  • n _o = 2,0210, n _e = 2,2560, a 532 nm
• Tiempo de vida de la fluorescencia ( tiempo de vida de la emisión espontánea ) en función de la concentración de iones Nd:

• Sección transversal de absorción a 808 nm: 5,5×10 ⁻²⁰ cm ²
• Sección transversal de emisión a 1064 nm: 30×10 ⁻¹⁹ cm ² (Referencia: JOSA 66, 1405-1414 (1976).)
• Emisión láser polarizada: polarización π; paralela al eje óptico (eje c) (para cristal de corte a)
• Ancho de banda de ganancia : 0,96 nm (257 GHz) a 1064 nm (para 1,1 atm% Nd dopado)
• Coeficientes de absorción a 808 nm para diferentes concentraciones de dopaje:

Véase también

• Granate de itrio y aluminio (YAG)

Referencias

• HE Rast; HH Caspers y SA Miller (1968). "Emitancia espectral infrarroja y propiedades ópticas del vanadato de itrio" (resumen) . Phys. Rev. 169 ( 3): 705–709. Bibcode :1968PhRv..169..705R. doi :10.1103/PhysRev.169.705.
• O. Guillot-Noel; B. Bellamy; B. Viana; D. Gourier (1999). "Correlación entre las intensidades del oscilador de tierras raras y las interacciones de la banda de valencia de tierras raras en matrices dopadas con neodimio YMO4 (M=V, P, As), Y3Al5O12 y LiYF4" (resumen) . Phys. Rev. B. 60 ( 3): 1668–1677. Bibcode :1999PhRvB..60.1668G. doi :10.1103/PhysRevB.60.1668.