Laser Nd-YVO4

Un faisceau à 532 nm émis par un laser Nd-YVO4 engendre une fluorescence dans une solution méthanolique de rhodamine.

Le laser Nd:YVO4 (abbrévation de l'anglais neodymium-doped yttrium vanadium orthovanadate) est un laser basé sur l'orthovanadate d'yttrium dopé au néodyme. Le cristal est utilisé comme milieu amplificateur pour les lasers utilisant des milieux solides ; le dopant, du néodyme triplement ionisé, remplace de manière typique l'yttrium dans la matrice cristalline, les deux éléments ayant une taille similaire. La concentration en néodymium est typiquement de l'ordre du pour cent[1].

Description

Les lasers Nd:YVO4 émettent typiquement une lumière avec une longueur d'onde de 1 064 nm, celle de la pompe (généralement une diode laser) étant de 808 nm[1]. Il peut également émettre à 914 ou 1 342 nm[2].

L'orthovanadate d'yttrium (souvent surnommé « vanadate ») est un des trois cristaux les plus utilisés dans les lasers dopés au néodymium, avec les lasers Nd:YAG et laser Nd-YLF (en). Il produit de la lumière polarisée linéairement, et est notamment utilisé en raison de son gain élevé et sa large bande d'absorption[3]. Il possède des performances proches du Nd:YAG pour la lumière continue ; il est en revanche plus adapté à la commutation-Q à taux élevé de répétition, et est surtout extrêmement performant pour une utilisation dans des lasers à verouillage de mode passifs[2]. Il a cependant le désavantage de présenter un fort effet de lentille thermique[3]. Les cristaux de vanadate sont relativement difficiles à fabriquer, ce qui a retardé l'adoption du matériau à l'arrivée des diodes lasers, qui permettent d'utiliser des cristaux bien plus petits[2].

Il existe également d'autres lasers à vanadate, comme le Nd:GdVO4 ou le Nd:LuVO4 ; ceux-ci présentent des propriétés similaires mais sont moins utilisés[2].

Historique

Les propriétés du Nd:YVO4 pour une utilisation dans un laser sont connues de longue date, avec déjà des premières expériences en 1966, seulement 6 ans après la réalisation du premier laser fonctionnel[4].

Notes et références

  1. ↑ a et b Cristina-Elena Preda, « Laser Nd3+:YVO4: dynamique et conduite optimale », Thèse, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I,‎ (lire en ligne, consulté le )
  2. ↑ a b c et d (en) Dr Rüdiger Paschotta, « Vanadate lasers », sur www.rp-photonics.com (DOI 10.61835/1nd, consulté le )
  3. ↑ a et b Richard Scheps, Introduction to laser diode-pumped solid state lasers, SPIE Press, coll. « SPIE tutorial texts series », (ISBN 978-0-8194-4274-1)
  4. ↑ J. R. O'Connor, « Unusual crystal-field energy levels and efficient laser properties of YVO4:Nd », Applied Physics Letters, vol. 9, no 11,‎ , p. 407–409 (ISSN 0003-6951 et 1077-3118, DOI 10.1063/1.1754631, lire en ligne, consulté le )

Liens externes