Der Lichttechnik-Podcast – Folge 14 – optische Kristalle

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Sprecher:

Markus Bausewein
Andreas Miesauer
Intro/Outro: Inka

Inhalt in dieser Folge: 

Optische Kristalle:  

Welche optischen Kristalle gibt es? 

• Optisch isotrope Kristalle 

Optisch isotrope Kristalle sind optisch einfach brechend. In diesen ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Lichtwellen in allen Richtungen gleich. 

Beispiele:  

• Natriumfluorid (n: ca. 1,32…1,33 je nach Wellenlänge) 
• Lithiumfluorid (n: ca. 1,39 … 1,40 je nach Wellenlänge) 
• Flussspat (n: ca. 1,43…1,44 je nach Wellenlänge) 
• Kali-Alaun (n: ca. 1,45…1,47 je nach Wellenlänge) 
• Sylvin (n: ca. 1,48…1,52 je nach Wellenlänge) 
• Steinsalz (n: ca. 1,54…1,57 je nach Wellenlänge) 
• Kaliumbrombid (n: ca. 1,55…1,60 je nach Wellenlänge) 
• Kaliumjodid (n: ca. 1,65…1,72 je nach Wellenlänge) 
• Cäsiumbrombid (n: ca. 1,67…1,73 je nach Wellenlänge) 

• Optisch anisotrope Kristalle 

Optisch anisotrope Kristalle sind optisch doppelt brechend. In diesen Kristallen ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Lichtwellen in verschiedene Richtungen unterschiedlich.   

Beispiele: 

• Quarz (na=1,5520, no=1,5434, Differenz=0,0086) 
• Kalkspat CaCO₃(na=1,4864, no=1,6584, Differenz=0,1720) 
• Natriumnitrat (na=1,3348, no=1,5852, Differenz=0,2504) 
• Turmalin (na=1,620, no=1,651, Differenz=0,031) 

Doppelbrechende Kristalle können optisch einachsig sein, z.B. Quarz oder Kalkspat, sowie optisch zweiachsig sein z.B. Glimmer, Gips 

UV-Durchlässigkeit von Kristallen: 

• Kalkspat ab ca. 210 nm 
• Gipskristall, Quarz, Steinsalz ab ca. 180 nm 
• Flussspat ab ca. 120 nm 

IR-Durchlässigkeit von Kristallen: 

• Steinsalz bis ca. 17 µm 
• Kaliumbrombid bis ca. 25 µm 
• Kaliumjodid bis ca. 40 µm 
• Thalliumbrombid, Thalliumjodid bis ca. 40 µm 
• Cäsiumbrombid bis ca. 38 µm 
• Cäsiumjodid bis ca. 52 µm 

_{——————} 

Weitere optische Kristalle z.B.: 

Bariumfluorid (BaF₂) 

Transmission >90 % von sichtbar bis ca. 11µm; >50 % bis ca. 12 µm 

__________ 

• Laserkristalle 

Materialien: 

• Cr:Al₂O₃ (Chrom / Saphir (=Korund)) Chromaluminiumoxid 
  • Emission: 694,3 nm; 
    Absorbtionsmax. 410 nm und 560 nm (Rubin-Laser)
    Betrieb: typ. Puls, Leistungsbereich: 100W…GW
    Anwendungsbeispiele: Materialbearbeitung, Lidar 
• Ti: Al₂O₃ (Titan / Saphir (=Korund)) 
  • Emission: ca. 660 nm…ca. 1200 nm; 
    Absorbtionsmax. 488 nm (400 nm…600 nm) 
• Yb:CaF₂ (Ytterbium / KalziumFluorid) 
  • Emission: 1033 nm; 1050 nm; 
    Absorbtionsmax. 980 nm 
• Yb:KGW (Ytterbium / KaliumGadoliniumWolframat) 
  • Emission: 1020 nm…1060 nm (abstimmbar); 
    Absorbtion 920 nm…1000 nm 
• Yb:KYW (Ytterbium / KaliumYttriumWolframat) 
  • Emission: 1020 nm…1060 nm (abstimmbar) 
• Yb:YAG (Ytterbium / YttriumAluminiumGranat) 
  • Emission: 1030 nm; Absorbtion 940 nm; 970 nm 
• Nd:YAG (Neodym / YttriumAluminiumGranat) 
  • Emission: 1064 nm; 
    Absorbtionsmax. 808 nm; 
    Betrieb: typ. Puls Leistungsbereich: MW
    Anwendungsbeispiele: Materialbearbeitung 
• Nd,Ce:YAG ((Neodym & Zer(Cerium)) / YttriumAluminiumGranat) 
  • Emission: 1064 nm  
• Nd:YLF (Neodym / YttriumLithiumFluorid) 
  • Emission: 1047 nm; 1053 nm 
• Nd:YVO₄(Neodym / YttriumVanandat) 
  • Emission: 914 nm; 1064 nm; 1342 nm; 
    Absorbtionsmax. 808 nm 
• Er:YAG (Erbium / YttriumAluminiumGranat) 
  • Emission: 1645 nm oder 2940 nm;
    Absorbtion: 600 nm…800 nm oder 1530 nm;  
• Cr:ZnSe (Chrom / ZinkSelen) 
  • Emission: 2150 nm…2600 nm; 
    Absorbtionsmax. 1750 nm 
• Cr,Tm,Ho:YAG (Chrom, Thulium & Holmium / YttriumAluminiumGranat) 
  • Emission: 2094 nm; 
    Absorbtion 400 nm…800 nm 
• Ho:YAG (Holmium / YttriumAluminiumGranat) 
  • Emission: 2090 nm; 
    Absorbtionsmax. 1908 nm 
• Nd:YAP (Neodym / YttriumAluminiumPervoskat 
  • Emission: 930 nm; 1079 nm; 1340 nm; 
    Absorbtion 785 nm…820 nm  
• Tm:YAG (Thulium / YttriumAluminiumGranat) 
  • Emission: 2013 nm; 
    Absorbtion 680 nm; 785 nm 
• Tm:YLF (Thulium / YttriumLithiumFluorid) 
  • Emission: 1880 nm; 1908 nm; 
    Absorbtionsmax. 792 nm 
• Yb:CALGO (CaGdAlO₄) (Ytterbium / KalziumGadoliniumAluminiumOxid) 
  • Emission: 1018 nm…1052 nm; 
    Absorbtionsmax. 980 nm 

Email: Lichttechnik-podcast@gmx.de 

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Die Intro- und Outromusik wurde mit Groovepad erstellt. Link