Yb:YAG

Yb:YAG crystal is one of the most promising laser-active materials and more suitable for diode-pumping than the traditional Nd-doped systems. It can be pumped at 0.94 μm and generate 1.03 μm laser output. Yb:YAG crystal at 1030nm is a good substitute for a Nd:YAG crystal at 1064nm and its second harmonic at 515nm may replace Ar-ion laser(with a large volume), which emits at 514nm. Yb:YAG crystal is expected to replace Nd:YAG crystal for high power diode-pumped lasers and other potential applications. 

Product Presentation 

Advantages:

²         High optical quality 

²         Very high slope efficiency 

²         Very low fractional heating, less than11% 

²         No excited-state absorption or up-conversion

²         Broad absorption bands, about 8nm@940nm 

²         High thermal conductivity and large mechanical strength

²         Conveniently pumped by reliable InGaAs diodes at 940nm(or 970nm) 

 

Yb:YAG’s specifications from BJP:

Dopant concentration

0.5─30 at%

orientation

<111> crystalline within 5°

Flatness

< λ/10

Parallelism

≤ 10"

Perpendicularity

≤ 5 ′

Surface Quality

10/5 Scratch / Digper MIL-O-13830A

Optical Quality

Interference fringes ≤ 0.125λ/inch 

Extinction ration ≥ 30dB

Size

Diameter:2 ~ 20mm

Length:5 ~ 150mm  

Upon request of customer

Dimensional tolerances 

Diameter: +0.00"/-0.05"mm

 Length: ± 0.02" 

Chamfer: <0.1 mm @ 45º

AR Coating Reflectivity 

≤ 0.2% (@1030nm)

Basic Properties of Yb:YAG crystal:

Physical and Chemical Properties 

Chemical formula 

 Yb3+:Y3Al5O12

Crystal structure 

 cubic 

Lattice Parameters 

 12.01A

Melting Point 

 1970 ℃ 

Density, g/cm3

 4.56 

Mohs hardness 

 8.5 

Thermal expansion coefficient 

 7.8 x 10-6 x °K-1 , <111>, 0 - 250 °  C 
7.7×10-6/ ℃ , <110> (0~250 ℃ ) 
  8.2×10-6/ ℃ , <100> (0~250 ℃ ) 

Thermal conductivity at 25°C, W x cm-1 x °K-1

 0.14 

Loss coefficient at 1064 nm, cm-1

 0.003 

Laser Properties 


Laser Transition

 2F5/2 → 2F7/2

Laser Wavelength

 1030nm 

Photon Energy

 1.93×10-19J(@1030nm) 

Emission Linewidth

 9nm 

Emission Cross Section

 2.0×10-20cm2

Fluorescence Lifetime

 1.2 ms 

Spectral Properties 


Diode Pump Band

 940nm or 970nm 

Thermal Optical Coefficient 

 7.3×10-6/ ℃ 

Index of Refraction

 1.82 

Previous: End