Nd:YAG лазер — твердотельный лазер. В качестве активной среды используется алюмо-иттриевый гранат («YAG», Y₃Al₅O₁₂) легированный ионами неодима (Nd). Генерация происходит на длине волны 1064 нм (1,064 мкм).

Твердотельные YAG лазеры могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режиме.

Импульсные режимы твердотельного YAG лазера 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 можно получить при работе в режиме модуляции добротности. Благодаря большой мощности, 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.

Твердотельные Nd:YAG лазеры широко применяются в различных областях, среди ко­торых можно отметить следующие:

1. Обработка материалов (сверление, сварка, гравировка и пр.).

1.1 "Сверление" твердотельным Nd:YAG лазером - излучение импульсного лазера фокусируется на поверхность обрабатывае­мого материала (обычно обеспечивается средняя мощность 50-100 Вт с энер­гией в импульсе Е = 5-10 Дж, длительностью импульса Дтр = 1-10 мс и час­тотой повторения импульсов f = 10-100 Гц).

1.2 Сварка твердотельным Nd:YAG лазером. Пучок импульсного лазера переносится на рабочую поверхность через оптическое волокно (диаметр волокна 0,5 - 2 мм, средняя мощность здесь, как правило, составляет до 2 кВт). Для таких применений, в качестве альтернативы мощ­ному Nd:YAG лазеру выбирается мощный С0₂ лазер, вследствие большей гибкости формирующей пучок оптической системы, что достигается за счет использования оптического волокна.

2. Применение твердотельных Nd:YAG лазеров  в медицине. Для коагуляции и для разреза тканей ис­пользуются непрерывные Nd: YAG лазеры с мощностью излучения до 50 Вт. При этом излучение лазера направляется во внутренние органы человека (например, легкие, брюшная полость, мочевой пузырь) через вставленное в обычный эндоскоп оптическое волокно. Для разрушения незаметных мем­бран патологических образований, которые могут формироваться в перед­ней камере глаза человека (например, вторичная катаракта), или при лече­нии иридоктомии, как правило, используются импульсные Nd: YAG лазеры, работающие в режиме модуляции добротности.

3. Применение в лазерной дальнометрии для военных задач, особенно для лазерных видоискателей и указателей цели. В этих случаях использу­ются лазеры, работающие в режиме модуляции добротности (Е « 100 мДж, Атр = 5-20 не, f = 1-20 Гц).

4. Различные научные применения. Здесь широко используются лазеры с модулированной добротностью, с возможностью генерации второй (к = 532 нм), третьей (к = 355 нм) и четвертой гармоник (А, = 266 нм), а также лазеры, ра­ботающие в режиме синхронизации мод. И наконец, здесь следует отметить Nd: YAG лазеры с диодной накачкой и встроенным внутрирезонаторным уст­ройством для генерации второй гармоники, позволяющие в непрерывном режиме получать на выходе излучение с длиной волны к = 532 нм и мощно­стью до ~ 10 Вт, и являющиеся достойной альтернативой Ar лазеру во многих сферах применения.