Dudas con laser Nd:Yag

[Trocolo]

Hola a todos. Espero que me podais resolver algunas dudas que tengo con respecto a los laseres de estado solido, en concreto con los Nd:Yag.
1 Se que se pueden excitar con lamparas de xenon, kripton y diodos laser de 808/810 nm (creo que esta es la frec. de absorcion del Nd:Yag),
pero ¿se podrian bombear con led de ir?.
¿Que ventajas tiene bombear con diodo laser, si vamos a perder potencia de salida en el Nd:Yag?.

2 Independientemente de como se excite ,¿tiene que ir en una cavidad resonante? ¿De que tipo son los espejos ? ¿donde conseguirlos?

Como veis son muchas dudas, espero vuetra ayuda.
Gracias a todos

[Luis A. de Prado]

Hola a todos. Espero que me podais resolver algunas dudas que tengo con respecto a los laseres de estado solido, en concreto con los Nd:Yag.
1 Se que se pueden excitar con lamparas de xenon, kripton y diodos laser de 808/810 nm (creo que esta es la frec. de absorcion del Nd:Yag),
pero ¿se podrian bombear con led de ir?.
¿Que ventajas tiene bombear con diodo laser, si vamos a perder potencia de salida en el Nd:Yag?.

2 Independientemente de como se excite ,¿tiene que ir en una cavidad resonante? ¿De que tipo son los espejos ? ¿donde conseguirlos?

Como veis son muchas dudas, espero vuetra ayuda.
Gracias a todos

Saludos: El bombeo del Nd:yag con LED es ineficiente ya que es un emisor de banda ancha, y gran parte de su energía no sería aprovechada por el ion neodimio. La máxima absorción del Nd se realiza en 808 nm. aunque tiene otras bandas en el visible. La ventaja de bombear con diodo es fundamentalmente la eficiencia.
Para producir oscilación láser la varilla ha de ir en una cavidad resonante que le provea de realimentación óptica.
En los láseres modernos los espejos son de dieléctrico, aunque podría funcionar con reflectores de oro. Los espejos se consiguen en casas especializadas en este tipo de material como por ejemplo, Oriel , Umicore o Lambda Research.
Espero haber aclarado algo.-

[Trocolo]

Gracias por tu respuesta, pero la pregunta de los diodos de infrarojos cercanos a los que me referia en la pregunta anterior son de una frecuencia central de emisión de 810 nm, los he visto de hasta 2w.¿Crees que no serian adecuados para el bombeo?
En cuanto a los espejos, uno tengo claro que tiene que tener una reflexión casi total, pero ¿de que grado de reflexión seria el del otro extremo?.
¿Seria mejor que el de reflexion total, fuera convex?
¿El punto focal del espejo convex ha de quedar dentro de la barra de Nd?
He visto en ebay espejos de reflexion total si se colocan a 45º, si los ponemos perpendiculares, entiendo que serian semitranparentes.

[Luis A. de Prado]

Gracias por tu respuesta, pero la pregunta de los diodos de infrarojos cercanos a los que me referia en la pregunta anterior son de una frecuencia central de emisión de 810 nm, los he visto de hasta 2w.¿Crees que no serian adecuados para el bombeo?
En cuanto a los espejos, uno tengo claro que tiene que tener una reflexión casi total, pero ¿de que grado de reflexión seria el del otro extremo?.
¿Seria mejor que el de reflexion total, fuera convex?
¿El punto focal del espejo convex ha de quedar dentro de la barra de Nd?
He visto en ebay espejos de reflexion total si se colocan a 45º, si los ponemos perpendiculares, entiendo que serian semitranparentes.

Saludos cordiales,
Intentaré responderte por partes:
1º Si bien es cierto que hasta ahora los láser de Nd:YAG se bombean preferentemente con lámparas de xenón para láseres pulsados o de kriptón o diodos láser si son de acción continua, últimamente el desarrollo de diodos LED en diferentes longitudes de onda ha sido espectacular, con lo cual es muy probable que el empleo de LED de 808 nm. sea razonablemente adecuado.
2º El punto focal de uno de los espejos no tiene que caer dentro del medio activo; de hecho esto no es deseable a menos que se quiera configurar una cavidad marginal de alta pérdida. Se pueden configurar cavidades de sistema Plano-plano, de difícil ajuste, cavidades plano-esféricas, esférica-esférica. Y atendiendo al la distancia focal, pueden ser cavidades confocales, concéntricas, exfocales, o marginales. Cada una de ellas da lugar a un diagrama modal característico.
3º El nivel de reflectancia del acoplador de salida tiene un cálculo complicado. Una desviación no demasiado grande de esta reflectancia da lugar a una gran variación en la potencia de salida. (Una desviación del 3% respecto del nivel ideal representa una pérdida del 25% del nivel de potencia luminosa de salida). Como he dicho, calcularlo no es trivial. Con mucha aproximación este valor es:
Transmitancia óptima= ((2g*l^1/2 / L-1))L.

De donde g es la ganancia de señal. l es la longitud del medio activo y L es las pérdidas del resonador. (Reflexiones indeseadas de Fresnel, Scattering, etc.)
Por otro lado , el cálculo de g es aún más complicado. Es un churro de fórmula que no voy a escribir, pero en la que se ven involucrados la emisión estimulada por sección cruzada (Idas y vueltas de la radiación luminosa dentro de la varilla, el tiempo de decaimiento de fluorescencia, que en el Nd es de 230 microsegundos, del factor de Stokes, de la energía del fotón de la transición láser del volumen de la barra.
Las casas que se dedican al desarrollo de láseres de estado sólido cuentan con todos estos factores proporcionados por el fabricante de la barra y que previamente han caracterizado en sofisticados laboratorios de calibración.
A nivel de aficionado te puedo sugerir que un láser de acción contínua, tiene OC con reflectividades que van del 80 al 98%, y los láseres pulsados en torno al 40 al 70%.
En E-Bay no siempre se consiguen OC para YAG aunque es bastante fácil conseguir HR planos.

4º Por último, no es válido modificar el ángulo del OC respecto del eje de ganancia. Simplemente, la luz escapará al espacio antes de ser amplificada por el medio activo, y lo que se desea en un oscilador láser es un anillo de realimentación. Por otro lado, y debido a las características de los espejos de multicapa, la variación angular respecto a un punto de este espejo incide, no en el nivel de reflectancia, sino en la longitud de onda de reflexión. (Depende del seno del ángulo de dicho ángulo). No sé si te he aclarado algo o te lo he complicado más pero ahí va.
Un muy cordial saludo a todos los C.A..

[Trocolo]

De nuevo muchas gracias por tomarte la molestia de contestar.
Tengo una pregunta mas, ¿se puede bombear Nd:Yag con un diodo laser ir de tipo pulsado?.
Las caracteristicas del diodo son estas
http://catalog.osram-os.com/media/_en/G ... 7531_0.pdf
Saludos

[Luis A. de Prado]

De nuevo muchas gracias por tomarte la molestia de contestar.
Tengo una pregunta mas, ¿se puede bombear Nd:Yag con un diodo laser ir de tipo pulsado?.
Las caracteristicas del diodo son estas
http://catalog.osram-os.com/media/_en/G ... 7531_0.pdf
Saludos

Hola de nuevo:
Lo siento mucho, pero las características del diodo al que aludes no son adecuadas para el bombeo del Nd:YAG. ya que opera más allá de los 900 nm., fuera de una de sus bandas de absorción. Tienes que procurarte diodos de 808 nm,(Banda ideal) de 760 nm. (banda menos eficiente) o bombear con flash pulsado. (En el visible, el Nd:YAG tiene un pico de absorción en 590 nm aproximadamente.
Un saludo.-