Nd:GdVO4結晶

ネオジウムドープバナジウム酸ガドリニウム

用途:
DPSS(固体励起レーザー、ダイオード励起レーザー)に使われます。
Nd:YVO4と同様にNd:GdVO4もネオジウムドープが起因する励起(ポンプ)波長において様々なメリットが生まれます。
・レーザー波長で広い誘導放出断面積を有する。
・励起波長において広く高い吸収係数と帯域幅を有する。
・励起波長に依存しない。
・高い熱伝導率。
・低閾値、高変換効率(高出力)

Nd:GdVO4特性データ
結晶構造 正方晶
空間群 l4₁/amd
結晶格子定数 a=0.721nm, b=0.635nm
レーザー転移 4F3/2 →4I11/2
レーザー発振波長 1062.9nm
放射断面積(1064nm) 7.6x10⁻¹⁹cm²
吸収断面積(808nm) 4.9x10⁻¹⁹cm²
吸収係数(808nm) 74cm⁻¹
屈折率(1064nm) no=1.972, ne=2.192
熱伝導率(<110>) 11.7W/(m*K)
密度 5.47g/cm³
標準製造Ndドープ濃度(at) 0.1~1.0%

各Ndドープレーザー結晶比較表
結晶/項目 Nd:YVO4 Nd:GdVO4 Nd:YAG
レーザー波長 1064.3nm
1342.0nm
1062.9nm
1340.0nm
1064.2nm
1338.2nm
励起波長(ポンプ) 808.5nm 808.4nm 807.5nm
放射帯域(線幅1064nm) 0.8nm - 0.45nm
効率的レーザー断面(1064nm) 15.6x10⁻¹⁹cm² 7.6x10⁻¹⁹cm² 6.5x10⁻¹⁰cm²
分極 C軸に平行 C軸に平行 偏光なし
1%Ndドープでの放射寿命(u秒) 約100us ~95us 230us
ピークポンプ吸収(1%Nd) ~41cm⁻¹ ~57cm⁻¹ -
熱伝導率(W/nK) 5.1 11.7 14
ドープ濃度(castech標準) 0.1~3.0% 0.1~3.0% 0.1~2.0%

※参考Castech

Castech スタンダードクオリティ(参考)

・透過波面歪み:λ/ 4 @ 633nm以下
・寸法公差:(W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L + 0.2mm / -0.1)
・クリアアパーチャ:中央面積の90%以上
・平坦度:λ/ 8 at 633 nm、厚さが2 mm未満の場合はλ/ 4 at 633 nm
・スクラッチ/ :MIL-PRF-13830B 10 /5
・平行度:20秒
・直角度:5分
・角度許容値:±0.5°
・ARコーティング:1064nmでR <0.2%
・HRコーティング:R> 998%@ 1064nm、T> 958%@ 808nm