Твердотельные лазеры YVO4

Твердотельные лазеры YVO4Твердотельные лазеры YVO4 нашли широкое применение, в последнее время, во многих отраслях промышленности, в частности как замена лазерам с ламповой накачкой. Преимуществом их считается надежность, длительный срок службы , удобство в эксплуатации.
На данный момент почти все лазерные установки построены на DPSS модулях(Diode-pumped solid-state laser).
DPSS модуль — современная замена квантронов с ламповой накачкой. Представляет собой корпусированную сборку активного элемента (Nd:YAG, либо Nd:YVO) и полупроводниковых лазерных диодов накачки, установленных на теплоотводы, охлаждаемые протекающим потоком жидкости или воздуха.

DPSS модуль — это «сердце лазера», для генерации необходимо добавить резонатор, подключить блок питания и систему охлаждения. Нет необходимости переюстировать лазер после каждой замены лампы, расходы на обслуживание существенно снижаются. При этом стабильность и КПД лазера на высоте.

Итак рассмотрим основные элементы DPSS модуля

Лазерный диод — полупроводниковая гомо- или гетероструктура. Индуцированное излучение возникает при инжекции электрического заряда в p-n переход. Лазерные диоды обладают высоким КПД преобразования электрической энергии в оптическую, порядка 50%. Лазерные диоды получили широкое применение в медицинской технике, системах передачи данных, целеуказания и подсветки, научных исследованиях. Мощные ИК лазерные диоды широко используются для накачки твердотельных лазеров.

Активные элементы (кристаллы):

До последнего времени самым распространенным был лазер на основе активных элементов YAG( Алюмоиттриевый гранат легированный неодимом (Nd:YAG), однако прогресс в выращивании и усовершенствовании кристаллов не остановился на этом и как альтернатива появился Nd:YVO4 (Ванадат легированный неодимом-Neodymium Doped Yttrium Orthvanadate (Nd:YVO4))

Ванадат легированный неодимом давно известный кристаллический материал, годный для создания активной среды лазера. Однако только в последние годы технология роста этих кристаллов достигла должного уровня и стало возможным выращивать були сравнительно большого размера и высокого оптического качества. Активные элементы Nd:YVO4 – уникальный материал для создания лазеров с диодной накачкой.

Преимущества Nd:YVO4 лазеров :

  • Кристалл Nd:YVO4 имеет в 4 раза болшее сечение усиления на длинах волн 1064нм по сравнению с Nd:YAG.
  • Кристалл ванадата двулучепреломляющий, что значительно снижает термически наведенные поляризационные потери в высоко мощных лазерах.
  • Также важные полосы испускания – Линия 1342 в ванадате гораздо более сильная, чем в гранате(YAG), что позволяет получать эффективные лазеры на данной длине волны.

По сравнению с гранатамиYAG, ванадаты при диодной накачке гораздо лучше поглощают излучение лазерных диодов и обладают высоким сечением усиления. Ширина полосы накачки гораздо шире, чем у граната, полоса усиления порядка 1нм. Также сравнительные с гарантами свойства: меньше время флуоресценции (порядка 100мкс для не сильно допированных кристаллов), высокое значение показателя преломления, более низкая теплопроводность и наличие двулучепреломления.
Компания “AUTOMATOR” с 2012 года использует для производства лазерных маркираторов только Nd:YVO4 источники, постепенно отойдя от Nd:YAG и FIBER(волоконных)лазеров Это позволило создать суперкомпактные системы, улучшить результат маркировки при снижении мощности лазеров, увеличить срок службы источника.

Тонкий и очень аккуратный луч гарантирует превосходные результаты и максимальную прецизионность при небольшой мощности источника. Эти лазеры идеально подходят для нанесения маркировки на неорганические материалы — металлы, ABS пластик, специальные пленки и пр.Области применения твердотельных лазеров с диодной (полупроводниковой) накачкой весьма разнообразны: медицина, астрономия, голография, интегральная и волоконная оптика, нелинейная оптика, лазерная локация, лазерная химия, лазерная спектроскопия, оптическая обработка информации, системы контроля состава атмосферы, лазерное разделение изотопов, производство электронных приборов, точные физические приборы.