LGYSB:Nd─Laser de alto rendimiento en la región del infrarrojo cercano

Área de la Ciencia:

• Materiales láser de estado sólido
• Crecimiento y caracterización de cristales
• Óptica no lineal

Sus antecedentes:

• El desarrollo de nuevos materiales láser es crucial para el avance de las tecnologías ópticas.
• Los cristales de lantano, neodimio, gadolinio, itrio y borato de escandio (LGYSB: Nd) ofrecen una matriz huésped única para aplicaciones láser.
• Comprender la estructura cristalina y las propiedades ópticas es clave para optimizar el rendimiento del láser.

Objetivo del estudio:

• Crear nuevos cristales LGYSB:Nd incongruentes de fusión con diferentes concentraciones de itrio utilizando el método de Czochralski.
• Caracterizar las propiedades ópticas estructurales y no lineales de los cristales cultivados.
• Para evaluar el rendimiento láser de los cristales LGYSB:Nd.

Principales métodos:

• El método de crecimiento de cristales de Czochralski.
• Espectrometría de masa de plasma acoplada por inducción (ICP-MS) para el análisis de la composición.
• Espectroscopia óptica (transmisión, absorción, emisión) para la determinación de las propiedades ópticas.
• Experimentos de tercera generación armónica para la medición no lineal de la susceptibilidad.
• Pruebas de operación con láser.

Principales resultados:

• Ha crecido con éxito tres cristales LGYSB:Nd incongruentes de fusión con diferentes concentraciones de Y.
• Los cristales LGYSB:Nd poseen una estructura acéntrica (grupo espacial R32), similar a la huntita.
• Las propiedades ópticas medidas incluyen los espectros de transmisión, la sección transversal de absorción (1,18 × 10−19 cm2 a 808 nm) y la sección transversal de emisión (1,74 × 10−19 cm2 a 1064 nm).
• Se determinó una susceptibilidad óptica no lineal de tercer orden (χ) y una vida útil de fluorescencia (τ = 115 μs).
• El láser LGYSB: Nd_3 logró altas eficiencias de pendiente (ηsa = 0,74 cuasi-cw, 0,64 cw) a 1062 nm.

Conclusiones:

• El método de Czochralski es eficaz para el cultivo de cristales LGYSB:Nd.
• Los cristales LGYSB:Nd exhiben propiedades ópticas y no lineales favorables para aplicaciones láser.
• El cristal LGYSB: Nd_3 demuestra un excelente rendimiento láser, lo que lo convierte en un candidato prometedor para láseres de estado sólido.