Nd:GdVO4晶体主要优点为：
• 受激发射截面大
• 吸收系数大和吸收带宽宽，对泵浦波长的依赖性小；
• 热导性能好
• 激光阈值低，激光输出斜率效率高
• 激光损伤阈值高
• 激光输出偏振性好
表1. Nd:GdVO4晶体性能指标
晶体结构 | 四方晶系 |
空间群 | I41/amd |
晶格常数 | a=0.721nm，b=0.635nm |
激光跃迁 | 4F3/2 ----> 4I11/2 |
输出波长 | 1062.9nm |
发射截面（于1064nm） | 7.6×10-19 cm2 |
吸收截面（于808nm） | 4.9×10-19 cm2 |
吸收系数（于808nm） | 74 cm-1 |
折射率（于1064nm） | no=1.972，ne=2.192 |
热导率（<110>） | 11.7 W/(m×K) |
密度 | 5.47 g/cm3 |
Nd掺杂浓度（原子比） | 0.1%，0.2%，0.3%，0.5%，0.7%，1.0%，... |
表2. Nd:GdVO4与Nd:YVO4材料参数比较
晶体 | Nd:GdVO4 | Nd:YVO4 | ||
晶体结构，空间群 | 四方晶系, I41/amd | 四方晶系, I41/amd | ||
晶格常数（nm） | a：0.721 b：0.635 | a：0.721 b：0.629 | ||
熔点（℃） | 1780 | 1825 | ||
热膨胀系数@25℃，×10-6/℃ | a | 1.5 | a | 4.43 |
b | 7.3 | b | 11.4 | |
比热@25℃，cal/mol·K | 32.6 | 24.6 | ||
dn/dT，×10-6/℃ | 4.7 | 2.7 | ||
表3. 掺铷激光晶体的相关信息
晶体 | Nd:YVO4 | Nd:GdVO4 | Nd:YAG |
激光波长 | 1064.3nm，1342.0nm | 1062.9nm，1340nm | 1064.2nm，1338.2nm |
发射带宽 | 0.8nm | No data | 0.45nm |
有效激光截面 | 15.6×10-19 cm2 | 7.6×10-19 cm2 | 6.5×10-19 cm2 |
偏振 | 平行c轴 | 平行c轴 | 非偏振 |
辐射寿命 (μs) | ～100μs | ～95μs | 230μs |
泵浦波长 | 808.5nm | 808.4nm | 807.5nm |
1%掺杂浓度下峰值泵浦吸收 | ～41 cm-1 | ～57 cm-1 | / |
热导率, W/m/K | 5.1 | 11.7 | 14 |
掺杂浓度范围 | 0.1-3.0% | 0.1-3.0% | 0.1-2.0% |
Nd:GdVO4晶体的品质保证规范：
• 波前畸变：<λ/4 @ 633nm
• 尺寸公差：(W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.2/-0.1mm)
• 通光孔径： >90%
• 平面度： λ/8 @ 633 nm, λ/4 @ 633nm（厚度小于2mm）
• 光洁度： 10/5 美国军标
• 平行度： ＜20″
• 垂直度： ＜5′
• 角度公差：＜30′