Schwache Nd:YAG- oder Nd:YVO₄-Laserlinien (915 nm, 946 nm, 1123 nm, 1340 nm)

Neodym-dotierte Kristalle weisen Laserübergänge bei verschiedenen Wellenlängen auf. Tabelle 1 und Tabelle 2 geben einen Überblick über die Laserwellenlängen der gängigsten Nd-dotierten Materialien Nd:YAG und Nd:YVO₄.

Tabelle 1:Laserlinien und entsprechende Wellenlängen der zweiten Harmonischen von Nd:YAG

Laserlinien	Zweite Harmonische
946 nm	473 nm
1064 nm	532 nm
1123 nm	561 nm
1319 nm	659 nm
1338 nm	669 nm
1415 nm	708 nm
1444 nm	722 nm

Tabelle 2:Laserlinien und entsprechende Wellenlängen der zweiten Harmonischen von Nd:YVO₄

Laserlinien	Zweite Harmonische
915 nm	457 nm
1064 nm	532 nm
1342 nm	671 nm

Aus diesen Kristallen können verschiedene Laserlinien im VIS und NIR gewonnen werden. Dieses Verfahren wird für den Bau kompakter diodengepumpter Festkörperlaser mit einer Vielzahl von Wellenlängen genutzt, die für metrologische Anwendungen und Projektionssysteme (RGB-Laser) verwendet werden.

Der stärkste Laserübergang in beiden Materialien ist die Linie bei 1064 nm. Effiziente Laserstrahlung bei anderen Wellenlängen ist nur durch die Unterdrückung dieser Linie möglich. LAYERTEC bietet eine Vielzahl von Laserspiegeln für diese Anwendung an.

Kompakte Laserdesigns beinhalten auch die Pumpdiode (808 nm) und eine Einheit für die Erzeugung der zweiten Harmonischen. Aus diesem Grund weisen Beschichtungen für Nd:YAG oder Nd:YVO₄ Wellenlängen außer 1064 nm meist mehrere Spektralbereiche mit hohem Transmissionsgrad sowie hohem Reflexionsgrad auf. Alle Beschichtungen werden nach Kundenwunsch entwickelt, da die Spezifikationen vom Laserdesign abhängen. Alle Beispiele auf diesen Seiten beziehen sich auf Nd:YAG-Wellenlängen. Beschichtungen für Nd:YVO₄ können ebenfalls entwickelt und hergestellt werden.

Abb.1:Reflexionsspektrum eines Doppelwellenlängenspiegels für eine schwache Laserlinie und ihre zweite Harmonische mit hohem Transmissionsgrad für die Pumpwellenlänge und die stärkste Laserlinie:
HR (0°, 473 nm) > 99,85 % + HR (0°, 946 nm) > 99,95 %
+ R (0°, 808 nm) < 2 % + R (0°, 1064 nm) < 5 %

Tabelle 3:Spezielle Eigenschaften des Spiegels aus Abb. 1

Eigenschaft	Reflexion
Unterdrückung der stärksten Laserlinie	R (0°, 1064 nm) < 5 %
HR Spiegel für die schwache Laserlinie	R (0°, 946 nm) > 99,95 %
Hohe Transmission für die Pumpwellenlänge	R (0°, 808 nm) < 2 %
HR Spiegel für die zweite Harmonische der schwachen Laserlinie	HR (0°, 473 nm) > 99,85 %

Abb.2:Reflexionsspektrum eines dichroitischen Spiegels mit hohem Transmissionsgrad für die Pumpwellenlänge, der auch die 1064-nm-Linie unterdrückt:
HR (0°, 1123 nm) > 99,9 % + R (0°, 561 nm) < 2 %
+ R (0°, 808 nm) < 10 % + R (0°, 1064 nm) < 50 %

Tabelle 4:Spezielle Eigenschaften des Spiegels aus Abb. 2

Eigenschaft	Reflexion
HR Spiegel für die schwache Laserlinie	HR (0°, 1123 nm) > 99,9 %
Unterdrückung der stärksten Laserlinie	R (0°, 1064 nm) < 50 %
Hohe Transmission für die Pumpwellenlänge	R (0°, 808 nm) < 10 %
Hohe Transmission für die zweite Harmonische der schwachen Laserlinie	R (0°, 561 nm) < 2 %

Abb.3:Reflexionsspektren eines Dünnschicht-Polarisators mit hohem Transmissionsgrad für die Pumpwellenlänge und die zweite Harmonische, die auch die 1064 nm-Linie unterdrückt:
HRs (56°, 1123 nm) > 99,9 % + Rp (56°, 1123 nm) < 50 %
+ Rs,p (56°, 561 nm + 808 nm) < 10 %
+ Rs,p (56°, 1064 nm) < 50 %

Tabelle 5:Spezielle Eigenschaften des Spiegels aus Abb. 3

Eigenschaft	Reflexion
HR für s-polarisiertes Licht der schwachen Laserlinie	HRs (56°, 1123 nm) > 99.9 %
Unterdrückung des p-polarisierten Lichts der schwachen Laserlinie	Rp (56°, 1123 nm) < 50 %
Unterdrückung der stärksten Laserlinie	Rs,p (56°,1064 nm) < 50 %
Hoher Transmissionsgrad für die Pumpwellenlänge	Rs,p (56°, 808 nm) < 10 %
Hohe Durchlässigkeit für die zweite Harmonische der schwachen Laserlinie	Rs,p (56°, 561 nm) < 10 %

Abb.4:Reflexionsspektrum eines dichroitischen Spiegels mit hohem Reflexionsgrad für die NIR-Wellenlängen und hohem Transmissionsgrad für die entsprechenden Wellenlängen der zweiten Harmonischen:
HR (0°, 1064 nm + 1123 nm + 1319 nm) > 99,9 %
+ R (0°, 532 – 561 nm + 659 nm) < 2 %

Tabelle 6:Spezielle Eigenschaften des Spiegels aus Abb. 4

Eigenschaft	Reflexion
Breitbandiger HR-Spiegel für mehrere Laserlinien	HR (0°, 1064 nm + 1123 nm + 1319 nm) > 99,9 %
Hohe Durchlässigkeit für die zweite Harmonische dieser Laserlinien	R (0°, 532 – 561 nm + 659 nm) < 2 %

Schwache Nd:YAG- oder Nd:YVO4-Laserlinien (915 nm, 946 nm, 1123 nm, 1340 nm)

Schwache Nd:YAG- oder Nd:YVO₄-Laserlinien (915 nm, 946 nm, 1123 nm, 1340 nm)