Passieve Q-switch kristallen

Cr4+:YAG is een ideaal materiaal voor passieve Q-switching van Nd:YAG en andere Nd- en Yb-gedoopte lasers in het golflengtebereik van 0,8 tot 1,2 mm. Een van de opmerkelijke eigenschappen van Cr4+:YAG is de hoge schadedrempel (beter dan 500 MW/cm2 ). Passieve Q-Switching heeft de voorkeur vanwege de eenvoud van fabricage en bediening, de lage kosten en de gereduceerde systeemgrootte en gewicht.

De kristallen van Yttrium-Aluminium Garnet (YAG) gedoteerd met drie valentie vanadium V3+ in tetrahedral positie is relatief nieuw materiaal voor passieve Q-switching. V:YAG werkt als efficiënte Q-switch voor lasers die werken in het 1,0~1,5 µm-gebied. De absorptieband tussen 1,0~1,5 µm wordt toegeschreven aan de 3A2 →3T2 overgang van het V3+ ion in de tetrahedral positie van het granaatrooster. De concentratie van V3+ in de tetraëderische positie wordt bepaald door de groei- en gloeicondities. De efficiënte Q-omschakeling van lasers die werken bij zowel 1,064 als 1,3 micron is verkregen met een aantal actieve media zoals Nd:YAG, Nd:YVO4, Nd:KGd(WO4)2 onder flitslamp- en laserdiodepomping.

Co2+:MgAl2O4 is een relatief nieuw materiaal voor passieve Q-switching in lasers die uitzenden van 1,2 tot 1,6 μm, in het bijzonder voor oogveilige 1,54 μm Er:glaslaser, maar werkt ook bij 1,44 μm en 1,34 μm golflengten. Spinel is een hard, stabiel kristal dat goed polijst. Kobalt vervangt gemakkelijk magnesium in de spinel gastheer zonder dat er extra ladingscompensaties nodig zijn. De hoge absorptiedoorsnede (3,5×10-19 cm2 ) maakt Q-switchen van de Er:glas laser mogelijk zonder intracavity focussering met zowel flitslamp- als diode-laserpompen. Verwaarloosbare aangeslagen-staat absorptie resulteert in een hoog contrast van Q-switch, d.w.z. de verhouding van initiële (klein signaal) tot verzadigde absorptie is hoger dan 10.