Laserski kristali

Definicija : dopirani prozirni kristali s laserski aktivnim ionima

Laserski kristali su naj e e monokristali koji se koriste kao glavni medij za lasere vrstog stanja . Naj e e ih dogra uju s trovalentnim ionima elemenata rijetkih metala ili prijelaznih metala . Ti ioni omogu avaju kristalu da pove ava svjetlost laserskih valnih duljina kroz stimuliranu emisiju , gdje se energija dovodi kristalu kroz absorpciju svjetlosti . U usporedbi sa stakalima , kristali naj e e imaju vi e prijelazne kri ne sekcije , nisku absorpciju i emisiju irine vrpce , vi u termalnu provodljivost i vjerojatno dvostruku refraktivnost . U nekim slu ajevima mo emo ih zamjeniti s keramikom koja ima finu polikristali nu strukturu .

Najpoznatiji zajedni ki laserski aktivni dopanti Neki od najpoznatijih iona i materijala s tipi nom valnom duljinom emisije :

Ion Nd3+ neodimij Yb3+ iterbij

Zajedni ki kristal

Najva nije valne duljine

Er3+ erbij Tm3+ tulij Ho3+ Ce3+ cerij

Y3Al5O15 (YAG),YALO3 YVO4 (itrijev vanadat),YliF4(YLF),KGd(WO4),KY(WO4)2 YAG, KGW,KYW,KluW, YVO4, borati (BOYS, GdCOB),apatiti (SYS), Y2O3, Sc2O3 YAG, YLF YAG YAG YLF, LiCAF, LiLuF, LiSAF i sli ni fluoridi

1064,1047,1053 1342,946 nm 1030,1020-1070 nm 2.9,1.6 m 1.9-2.1 m 2.1,2.94 m 0.28 0.33 m

Va na svojstva doma inskog kristala

Osim funkcije da fiksira laserski aktivne ione na odre enom mjestu u prostoru ,oni imaju jo mnoga druga svojstva : - Visoku prozirnost (visoku absorpciju i raspr enje ) u podru ju laserskih valnih duljina i nabijanja te dobra opti ka homogenost - Utjecaj na valnu duljinu , irinu vrpci i prijelaze kri nih sekcija i laserskih prijelaza te ivotno vrijeme vi eg stanja - Neradijalni prijelazi su pod utjecajem materijala zbog najvjerojatnije maksimalne fononske energije - Fonon( - Neki materijali nisu stabilni (higroskopni su ) - Opti ka izotropija mo e jako utjecati na dvostruku refrakciju te se preferira polarizacijski ovisna dobit

Razli ite upotrebe materijala ravnaju razli itim zahtjevima za takve materijale . S tim se razlogom proizvodi mnogo takvih materijala , a odabir pravog mo e utjecati na vrstu i kvalitetu izvedbe lasera . Postoji mnogo kristalnih medija koje mo emo podijeliti s obzirom na va ne atomske imbenike i kristalne strukture . Neke od najva nijih skupina kristala su : -granati kao Y3Al5O12 (YAG), Gd3Gd5O12 (GGG) i Gd3Sc2Al3O12 (GSGG) opti ki su izotropni -safiri i aluminati kao YalO3 (YALO) za dopiranje neodimijem , opti ki anizotropni -seskvioksidi kao Y2O3 , IZOTROPNI

-vanadati kao YVO4 I GdVO4 , vrlo visoke kri ne sekcije za Nd3+, anizotropni -flouridi , YliF (YLF), dobra UV prozirnost , dvostruka refrakcija visok kapacitet za spremanje energije -KGd(WO4)2 ,(KGW), KYW , kombinacija visokih prijelaza za iterbij , velike irine vrpci -NGW, NYW specifi no iroke vrpce iterbija