Nd:YAG(نئودمیوم ترکیب شده به ایتریم سنگ آلومینیوم، Nd:Y3Al5O12 ) یک کریستال است که بعنوان یک محیط لیزر برای لیزرهای حالت جامد استفاده شده. ماده افزوده، بطور سه برابر نئودمیوم یونیزه شده، نوعا جایگزین ایتریوم در ساختار کریستال سنگ آلومینیوم ایتریم می شود، چونکه آنها از سایزهای مشابه هستند. معمولا وزن بلور میزبان با حدود 1% نئودمیوم ترکیب شده.
کاربرد لیزر Nd:YAG اولین بار توسط Geusic et al. در آزمایشگاه بل در سال1964 مشخص شد.
تکنولوژی
لیزرهای Nd:YAG برای استفاده در یک لامپ برق یا لیزر دیودی بطور اپتیکی پمپ شده اند. آنها یکی از رایج ترین انواع لیزر هستند، و برای بسیاری کاربردهای دیگر استفاده شده اند. لیزر های Nd:YAG نوعا با یک طول موج 1064 nm ،در مادون قرمز، نور منتشر می کنند. به هر حال، گذارهایی نیز نزدیک به 940، 1120، 1320 و 1440 nm وجود دارند. لیزرهای Nd:YAG در هر دو مد پالسی و پیوسته عمل می کنند. لیزرهای Nd:YAG پالسی نوعا در مدی که سوئیچ Q می نامیم عمل کرده اند: یک سوئیچ نوری که در کاواک لیزر تعبیه شده و در انتظار یک وارونی جمعیت ماکزیمم در یونهای نئودمیوم است قبل از اینکه باز شود. سپس موج نور می تواند به سرتاسر کاواک برود، محیط لیزر برانگیخته شده در وارونی جمعیت ماکزیمم کم جمعیت می شود. در این مد سوئیچ Q توانهای خروجی 20 مگاوات و مدت پالس کمتر از 10 نانوثانیه بدست آمده است.
لیزر Nd:YAG اساسا در باندهای بین 730-760 و 790-820 nm جذب می کنند. لامپهای کریپتون با خروجی بالا در آن باندها، برای دمش لیزرهای Nd:YAG کارآمدتر از لامپ های نئون هستند که بیشتر نور سفید تهیه می کنند و بنابراین انرژی بیشتری به هدر میرود.
مقدار نئودمیوم افزوده در مواد بر حسب استفاده ی آن متفاوت است. برای خروجی موج پیوسته، ناخالصی بطور عمده پایین تر از برای لیزرهای پالسی است. میله های cw ترکیب شده به آهستگی می توانند با کمرنگ تر شدن یا تقریبا سفید شدن از نظر نوری متمایز شوند، در حالیکه میله های با ناخالصی بالاتر صورتی مایل به ارغوانی هستند.
دیگر مواد میزبان برای نئودمیوم به قرار زیرند: YLF (فلورید لیتیم ایتریم 1047 و 1053 nm)، YVO4 (اورتو وانادیت ایتریم، 1064 nm)، و شیشه. یک ماده میزبان خالص به منظور دریافت یک ترکیب مطلوب از خواص اپتیکی، مکانیکی و گرمایی انتخاب شده است. لیزرهای Nd:YAG و انواع دیگر توسط لامپ برق و یا لامپهای گاز بدون بار پیوسته، یا لیزرهای دیودی مادون قرمز نزدیک (لیزرهای DPSS) پمپ شده اند. انواع لیزرهایی که به آنها پرداخته شد (PSL) از لیزرهای Nd:YAG بهتر شده اند مخصوصا در تهیه باریکه های اصلی برای تداخل سنج های موج گرانشی مثل LIGO, VIRGO, GEO600 و TAMA مفیدند.
کاربردها
· چشم پزشکی
· پزشکی آرایشی
· صنعتی
· دینامیک شاره
· مسافت یابهای لیزری
· دندانپزشکی: لیزرهای Nd:YAG برای جراحی بافتهای لطیف در فضای دهان استفاده می شوند مثل gingivectomy, periodontal sulcular debridement, LANAP, frenectomy ، بافت برداری، و انعقاد جاهای پیوند خورده.