gravbiz@mail.ru 
Nd:YAG лазер — твердотельный лазер. В качестве активной среды используется алюмо-иттриевый гранат («YAG», Y3Al5O12) легированный ионами неодима (Nd).
Кристаллы YAG:Nd Неодим – химический элемент, принадлежащий группе трехвалентных редкоземельных металлов, активно используется в качестве активного элемента в кристаллах и стеклах для лазеров.
Кристалл Nd:YAG
Кристалл Nd:YAG – классический выбор для излучения 1064 нм, также используется переходы 946нм, 1319нм, изотропный материал с хорошей теплопроводностью, широко применяется в мощных лазерах и лазерах с модуляцией добротности;Длина волны накачки для Nd:YAG 808нм.. Наиболее сильный лазерный переход 4F3/2 4I11/2 дает лазерное излучение с длиной волны 1064нм. Внедрение в резонатор дихроических фильтров позволяет в некоторых пределах перестраивать длину волны.
Nd:YAG лазер принадлежит к группе твердотельных лазеров. Источником энергии служит свет дуговой криптоновой лампы (система оптической накачки). Пучок создается в ближнем инфракрасном диапазоне. Генерация происходит на длине волны 1064 нм. Излучение передается по гибкому кварцевому оптическому волокну. Мощность, достигаемая Nd:YAG лазером, может быть особенно высокой - до нескольких сотен ватт.
Nd:YAG лазеры могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Импульсные режимы Nd:YAG лазеров отличаются характером генерации лазерного излучения. В свободной генерации длительность импульса обычно равна времени жизни верхнего лазерного уровня (около 250 мкс, зависит от концентрации неодима), импульс представляет собой набор пучков с длительностью до сотен наносекунд. В режиме модулированной добротности длительность может варьироваться от единиц наносекунд до микросекунд. Наибольшую импульсную мощность Nd:YAG лазера можно получить при работе в режиме модуляции добротности. Благодаря большой мощности Nd:YAG лазеры, из импульса с длиной волны 1064 нм на нелинейном кристалле можно получить импульс с длиной волны вдвое, втрое, вчетверо (и т. д.) короче, например: 532 нм, 355 нм, 266 нм, 213 нм.
В момент вспышки лампы накачки Nd:YAG лазера, атомы активного элемента переходят в возбуждённое состояние и испускают фотоны. Пока атом не перешёл из возбуждённого состояния, влетающий в него фотон выбивает другой фотон, при этом когерентность, длина волны, поляризация, фаза хода у этих фотонов будут абсолютно одинаковыми. Таким образом активный элемент усиливает свет, но это ещё не лазер, для того, чтобы получился лазер необходима генерация. Чтобы запустить генерацию, необходимо обеспечить обратную связь. Это достигается применением зеркал. Глухое зеркало возвращает более 99 % излучения, выходное зеркало возвращает около 90 % излучения, при этом на выходе будет всего 10 % излучения, КПД получается низким. Это обусловлено тем, что если возвращать меньше излучения, то генерации не будет. В любом автогенераторе, который фактически является усилителем, где сигнал с выхода поступает на вход, необходимо чтобы коэффициент усиления превышал коэффициент потерь, иначе генерации не будет.
