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Concept
Laser Nd-YAG
Résumé
right|thumb|Un laser Nd:YAG ouvert. La lumière verte provient du doublage de fréquence de la lumière du laser.
Le laser Nd-YAG (acronyme du nom anglais neodymium-doped yttrium aluminium garnet) est un laser au grenat d'yttrium-aluminium dopé au néodyme (Nd:Y3Al5O12). Le cristal est utilisé comme milieu amplificateur pour les lasers utilisant des milieux solides ; le dopant, du néodyme triplement ionisé, remplace de manière typique l'yttrium dans la matrice cristalline, les deux éléments ayant une taille similaire. Généralement, le cristal hôte est dopé avec environ 1 % en masse de néodyme.
Les lasers Nd:YAG sont pompés optiquement au moyen de lampes flash ou de diodes laser. Ils constituent l'un des types les plus communs de laser et sont utilisés dans de nombreuses applications.
Les Nd:YAG émettent de la lumière avec une longueur d'onde typique de , dans l'infrarouge. Cependant, il existe des transitions autour de , , et . Les lasers Nd:YAG opèrent dans les deux modes pulsé et continu. Les lasers Nd-YAG pulsés fonctionnent typiquement dans le mode appelé Q-switching : un permuteur optique est placé dans la cavité laser, attendant une inversion de population maximale chez les ions néodyme avant d'ouvrir. Cette condition remplie, l'onde lumineuse traverse la cavité, dépeuplant le milieu laser excité à l'inversion de population maximale. Dans le mode déclenché (« Q-switché »), la puissance émise est de 20 mégawatts et des durées d'impulsions inférieures à sont atteintes.
Le Nd:YAG absorbe principalement dans les bandes situées entre 730- et 790-. Des lampes flash au krypton, avec un fort rendement dans ces bandes, sont ainsi plus efficaces pour le pompage des lasers Nd:YAG que les lampes au xénon, qui produisent plus de lumière blanche et donc qui gaspillent plus d'énergie.
La quantité de dopant néodyme dans le matériau utilisé varie en fonction de son utilisation. Pour une sortie en onde continue, le dopage est significativement moins important que pour les lasers pulsés.
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