Tydex社　YLFレーザ結晶

YLFは、YAGと並ぶ代表的なレーザ媒質用ホスト結晶です。
YLFは、0.12-7.5μmの光学的透過帯域を持つ異方性一軸結晶です。
あらゆる希土類元素がYLF格子に含まれるイットリウムとのイオン交換が可能ですので、
YLFをホスト結晶としまして、ＵＶ光から近赤外光におきまして広い範囲での発振を
可能とするレーザ媒質の引上げが可能です。
TYDEX社のYLFは、ブリッジマン(Bridgman)法で引上げています。

YLFの特徴は以下の通りです。

　・高出力、低いビーム発散角、シングルモード動作に効果的
　・適度な繰り返し速さでの高い平均出力Qスイッチ動作
　・Ｑスイッチ動作と周波数重複用の直線偏光空洞共振器に最適
　・大きな外径のロッド・スラブにおける潜在的均一モード
　・誘導放出断面積と蛍光寿命が低いCAW閾値に最適
　・熱レンズ効果がYAGより19倍低い
　・ＵＶ光から近赤外光における広い範囲での発振の為のレーザ媒質
　・多波長・継続発振に最適
　・Nd:YLFの1053nm発振はNd:ガラスの利得曲線と一致し、YLF用発振器や前置増幅器
　　として優れた動作が可能

結晶構造とスペースグループ	正方晶　;　C⁶4h
格子定数、Å	a = 5.175, c = 10.740, z = 4
分子量	171.844
密度	3.95
モース硬度	4 - 5
融点、℃	825
屈折率	n0 　　　　　ne
@633nm	1.433　　　　1.464
@1064nm	1.448　　　　1.470
1インチ長結晶のTWD	λ/5@633nm以下
熱伝導率（Kp)、Watts cm^-10C^-1	0.06
熱膨張（α）、10^-6×deg C^-1	13 along a
	8 along c
ヤング率（E）、10¹¹×dynes×cm^-2	7.5
抗張力、10⁸×dynes×cm^-2	3.3
熱容量、J×g^-10×K^-1	0.79

実際的には、全ての希土類元素イオンはYLF格子にドープ可能と考えられています。
ドープ可能な最大濃度は、それぞれの希土類元素により異なります。
例えば、Y（イットリウム）は、YbやLaと100%代替が可能です。
Laは50%代替可能です。
Ndでしたら1.5%まで可能です。

それぞれ発振波長は、以下の通りです。

　Nd:YLF 　-λ=1047nm, 1053nm, 1313nm, 1324nm, 1370nm
　Ce:YLF 　-λ=325nm(ピーク）、305nm - 335nm（同調可能帯域）
　Er:YLF 　 -λ=850nm, 2810nm
　Ho:YLF 　-λ=750nm, 2060nm
　Tm:YLF 　-λ=435nm, 1890nm, 2300nm

異なるドーパントどうしの異なる濃度でのコドープ品も供給可能です。

最も使用されているドーパントはネオジム(Nd³⁺)です。
ランプ励起用のロッドの長い結晶の場合は1.1%まで、半導体励起用の小さい結晶の場合は1.5%までの
ドープが可能です。
少ない熱レンズ効果、広い蛍光線幅、自然偏光発振といった特性により、Nd:YLFはCW、モードロック動作
の用途において優れた媒質とされています。

ランプ励起用レーザロッドの最大サイズは、
外径　：　φ５ｍｍ
長さ　：　９０ｍｍ
です。　　

Y³⁺の線対称	S4
屈折率　@633nm	n0=1.4529　　　　ne=1.4755
密度、g/cm³	3.97
熱伝導、W/mK	6
非線形屈折率n2(ESU)、×10-13	0.6
dn/dt@1.06μm、grad^-1	4.3×10^-6 along A
	2.0×10^-6 along C
Nd³⁺分配係数	0.33±0.02
溶解状態でのNd³⁺濃度、at.%	2.5-3.5
ロッドでのNd³⁺濃度、at.%	0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.5
Nd³⁺（ドープ濃度0.17at.%以上の場合）の蛍光寿命、μs	540
発振波長、nm	1047, 1053, 1313, 1324, 1327

両端面仕上げ、scratch/dig	10/5 - 20/10
両端面平坦度	λ/10
両端面形状	Flat-Flat または Brewster
両端面平行度、arc秒	<20
両端面垂直度、arc分	5
結晶方位公差	±1°
側面仕上げ	fine ground
両端面コーティング	AR<0.2%