Nd:YAG лазер — це один із найпопулярніших твердотільних лазерів, в якому активним середовищем є кристал ітрію-алюмінієвого гранату (YAG), легований іонами неодиму (Nd³⁺).
Принцип роботи Nd:YAG лазера:
- Активне середовище — кристал YAG, легований іонами неодиму.
- Зовнішнє джерело накачування (лазерний діод або лампа) збуджує іони Nd³⁺.
- Збуджені іони переходять у збуджений стан і при поверненні у нижчий енергетичний рівень випромінюють фотони з довжиною хвилі 1064 нм.
- Когерентне випромінювання підсилюється в оптичному резонаторі між дзеркалами.
Основні характеристики:
| Параметр | Значення |
|---|---|
| Довжина хвилі | 1064 нм (інфрачервоне випромінювання) |
| Потужність | Від кількох ватів до кіловат і більше |
| Режими роботи | Безперервний (CW), імпульсний |
| Джерело накачування | Лампа або лазерний діод |
| Тип випромінювання | Вузькосмугове, когерентне |
Застосування Nd:YAG лазера:
- Медицина: хірургія, стоматологія, лазерна терапія.
- Промисловість: різання, зварювання, свердління металів та сплавів.
- Наука: спектроскопія, нелінійна оптика, генерація другого гармоніка (532 нм).
- Військова справа: цілевказівники, лазерні далекоміри.
Переваги Nd:YAG лазера:
- Висока потужність і ефективність.
- Можливість імпульсної роботи з високою пік-потужністю.
- Відносно компактний розмір.
- Надійність і тривалий термін служби.
Недоліки:
- Вимоги до охолодження при високих потужностях.
- Вартість обладнання і обслуговування.
- Інфрачервоний промінь невидимий — потрібно додаткове обладнання для наведення.
Додатково:
- Часто Nd:YAG лазери працюють у режимі другого гармоніка, перетворюючи 1064 нм у видиме зелене світло на 532 нм.
- Можуть бути компактними лазерними системами з діодним накачуванням для медичних та промислових застосувань.