Descripción del cristal de tungstato de potasio y gadolinio dopado con iterbio
El Yb3+: KGd(WO4)2 (Yb: KGW) es uno de los materiales activos para láser más prometedores. Se espera que el cristal de Yb: KGW sustituirá al Nd:YAG y al Yb: YAG en un sistema láser bombeado por diodo de alta potencia. El Yb: KGW también tiene un gran potencial para los láseres de femtosegundo de alta potencia y corto tiempo de impulso, así como para su amplia aplicación.
Ventajas del Yb: KGW
- La anchura de la línea de absorción es amplia, y la longitud de onda de bombeo de la fuente de bombeo LD con adaptación de fase puede obtenerse sin un control estricto de la temperatura;
- El defecto cuántico es bajo, y la longitud de onda de la bomba está muy cerca de la longitud de onda de salida del láser, lo que dará lugar a una gran eficiencia intrínseca de la pendiente del láser, y la eficiencia cuántica es de hasta alrededor del 90% teóricamente;
- Debido a que el nivel de energía bombeado está cerca del nivel superior del láser, la carga térmica en el material sin relajación de radiación es baja, que es sólo un tercio de la del mismo material láser dopado con neodimio;
- Sin absorción del estado de excitación ni conversión ascendente, alta eficiencia de conversión de la luz;
- Larga vida de fluorescencia, más de tres veces superior a la del mismo material láser dopado con neodimio, propicio para el almacenamiento de energía;
Especificaciones del cristal de tungstato de potasio y gadolinio dopado con iterbio
Especificaciones del material
|
Fórmula química
|
tungstato de gadolinio y potasio
|
Estructura cristalina
|
tungstato doble monoclínico
|
Densidad
|
7,27 g/cm3
|
Rango de transmisión
|
0,35-5,5 μm
|
Dureza Mohs
|
4-5
|
Índices de refracción a 1060 nm
|
ng = 2,037, np = 1,986, nm=2,033
|
Propiedades ópticas y térmicas
|
Conductividad térmica
|
Ka=2,6 W/mK, Kb=3,8 W/mK, Kc=3,4 W/mK
|
Coeficiente óptico térmico @1064 nm
|
dnp/dT=-15,7 * 10-6 K-1
|
dnm/dT=-11,8 * 10-6 K-1
|
dng/dT=-17,3 * 10-6 K-1
|
Expansión térmica
|
αa=4X10-6 /°C
|
αb=3,6X10-6 /°C
|
αc=8,5X10-6 /°C
|
Temperatura de fusión
|
1075 °C
|
Sección de absorción
|
1,2X10-19 cm2
|
Sección transversal de emisión estimulada (E| |a)
|
2,6X10-20 cm2
|
Longitud de onda del láser
|
1023-1060 nm
|
Umbral de láser
|
35 mW
|
Energía de los niveles Stark (en cm-1) de los colectores 2F5/2 del Yb3+ @ 77 K
|
10682, 10471, 10188
|
Energía de los niveles de Stark (en cm-1) de los colectores 2F7/2 de Yb3+ @ 77K
|
535, 385, 163, 0
|
umbral de daño óptico, GW/cm2
|
20
|
Aplicaciones del cristal de tungstato de potasio y gadolinio dopado con iterbio
- Microscopía no lineal
- Osciladores
- Amplificadores regenerativos