Le cristal de grenat d'aluminium et de terbium scandium (TSAG), en tant que matériau magnéto-optique idéal, est un matériau isolant essentiel pour la prochaine génération de lasers à fibre. Par rapport au cristal de grenat de terbium gallium (TGG), le TSAG offre une constante de Verdet plus élevée et une perte d'absorption plus faible, ce qui en fait un candidat prometteur pour remplacer le TGG dans des applications plus haut de gamme et devenir un choix courant dans le domaine des matériaux magnéto-optiques.
Constante de Verdet supérieure
L'un des avantages les plus notables du cristal TSAG est sa constante de Verdet élevée. À une longueur d'onde de 1064 nm, la constante de Verdet du TSAG atteint 48 rad·T⁻¹·m⁻¹, soit environ 20% de plus que celle du cristal TGG. Cette propriété permet au TSAG d'obtenir des effets magnéto-optiques plus puissants dans les rotateurs de Faraday et les isolateurs optiques, réduisant ainsi considérablement la taille et le poids des dispositifs.
Perte d'absorption plus faible
Dans les applications laser de haute puissance, la perte optique des matériaux affecte l'efficacité et la stabilité du système. La perte d'absorption du TSAG à faible absorption Le cristal à une longueur d'onde de 1064 nm est inférieur à 3000 ppm/cm, ce qui est nettement inférieur à celui du cristal TGG. Il peut réduire efficacement la perte d'énergie lors de la transmission laser et améliorer l'efficacité globale du système. La faible perte d'absorption minimise également les effets thermiques, améliorant encore la stabilité de l'appareil dans les environnements à haute puissance.
Excellentes performances thermiques et faible biréfringence induite thermiquement
Le cristal TSAG possède des performances thermiques exceptionnelles, lui permettant de résister efficacement aux effets thermiques causés par les lasers de haute puissance. Sa faible biréfringence induite thermiquement améliore considérablement la qualité et la stabilité du faisceau laser, évitant ainsi la distorsion du faisceau et la perte d'énergie due aux effets thermiques. En revanche, le cristal TGG est plus sensible aux effets thermiques dans des conditions de puissance élevée, ce qui entraîne une dégradation des performances.
Conception d'appareil plus compacte
Grâce à sa constante de Verdet plus élevée et à sa perte d'absorption plus faible, les isolateurs optiques et les rotateurs Faraday basés sur le cristal TSAG peuvent être conçus de manière plus compacte. Cela permet non seulement de réduire le volume et le poids des appareils, mais aussi de réduire les coûts de matériaux et la complexité de fabrication. Pour les systèmes laser haute puissance avec des contraintes d'espace, tels que les équipements laser industriels ou les systèmes de communication par fibre optique, cet avantage du TSAG est particulièrement important.
De vastes perspectives d’application
Le cristal TSAG, avec ses excellentes performances, a de vastes perspectives d'application dans les lasers de haute puissance, les communications par fibre optique, le traitement laser et les équipements médicaux. Dans les rotateurs Faraday et les isolateurs optiques, le TSAG permet une isolation optique et un contrôle de polarisation efficaces, fournissant un support essentiel pour le fonctionnement stable des systèmes laser. De plus, le TSAG démontre un grand potentiel dans les domaines émergents tels que les lasers ultrarapides, la technologie quantique et la détection optique.
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