Description du cristal de tungstate de potassium et de gadolinium dopé à l'ytterbium
Yb3+: KGd(WO4)2 (Yb : KGW) est l'un des matériaux actifs laser les plus prometteurs. Le cristal Yb : KGW devrait remplacer le cristal de Nd : YAG et le cristal de Yb : YAG dans un système laser pompé par diode à haute puissance. L'Yb : KGW présente également un grand potentiel pour les lasers femtosecondes à haute puissance et à temps d'impulsion court, ainsi que pour leur large application.
Les avantages de l'Yb : KGW
- La largeur de la ligne d'absorption est importante et la longueur d'onde de la source de pompe LD avec adaptation de phase peut être obtenue sans contrôle strict de la température ;
- Le défaut quantique est faible et la longueur d'onde de pompage est très proche de la longueur d'onde de sortie du laser, ce qui conduit à une grande efficacité intrinsèque de la pente du laser, et l'efficacité quantique peut atteindre environ 90 % en théorie ;
- Le niveau d'énergie pompé étant proche du niveau supérieur du laser, la charge thermique dans le matériau sans relaxation du rayonnement est faible et ne représente qu'un tiers de celle du même matériau laser dopé au néodyme ;
- Absence d'absorption de l'état d'excitation et de conversion ascendante, efficacité élevée de conversion de la lumière ;
- Longue durée de vie de la fluorescence, plus de trois fois supérieure à celle du même matériau laser dopé au néodyme, ce qui favorise le stockage de l'énergie ;
Spécifications du cristal de tungstate de potassium et de gadolinium dopé à l'ytterbium
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Spécifications du matériau
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Formule chimique
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tungstate de potassium et de gadolinium
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Structure cristalline
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tungstates doubles monocliniques
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Densité
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7,27 g/cm3
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Gamme de transmission
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0,35-5,5 μm
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Dureté Mohs
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4 à 5
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Indices de réfraction à 1060 nm
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ng = 2,037, np = 1,986, nm=2,033
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Propriétés optiques et thermiques
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Conductivité thermique
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Ka=2,6 W/mK, Kb=3,8 W/mK, Kc=3,4 W/mK
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Coefficient optique thermique à 1064 nm
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dnp/dT=-15.7 * 10-6 K-1
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dnm/dT=-11,8 * 10-6 K-1
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dng/dT=-17,3 * 10-6 K-1
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Dilatation thermique
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αa=4X10-6 /°C
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αb=3.6X10-6 /°C
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αc=8.5X10-6 /°C
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Température de fusion
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1075 °C
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Section d'absorption
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1,2X10-19 cm2
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Section transversale d'émission stimulée (E| |a)
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2,6X10-20 cm2
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Longueur d'onde du laser
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1023-1060 nm
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Seuil d'émission
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35 mW
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Energie des niveaux Stark (en cm-1) des collecteurs 2F5/2 de Yb3+ @ 77 K
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10682, 10471, 10188
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Energie des niveaux de Stark (en cm-1) des collecteurs 2F7/2 de Yb3+ @ 77K
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535, 385, 163, 0
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seuil de dommage optique, GW/cm2
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20
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Applications du cristal de tungstate de potassium et de gadolinium dopé à l'ytterbium
- Microscopie non linéaire
- Oscillateurs
- Amplificateurs régénératifs
