Laser neodymowy
Laser szklany, w którym ośrodek czynny zawiera jony neodymu. Rozróżnia się lasery neodymowe, w których jony Nd3+ są wbudowane w szkło, oraz l.n. YAG, w którym jony Nd3+ są wbudowane w sieć krystaliczną monokryształu granatu itrowo-glinowego.
Pierwszy z nich jest laserem o pracy impulsowej, generującym promieniowanie w podczerwieni o długości fali 1,06 um.
Energia impulsu promieniowania wynosi od mJ do kilkuset J. W l.n. o przełączanej dobroci rezonatora uzyskuje się gigantyczny impulsy mocy dochodzące do GW, a w systemach zawierających wzmacniacze laserowe - moce do TW. Głowice tych laserów umożliwiają uzyskiwanie impulsów laserowych zwykle co kilka, kilkadziesiąt sekund.
Pręty ze szkła neodymowego mają kształt walca o długości od kilkunastu do kilkudziesięciu cm i średnicy odpowiednio od kilku do kilkunastu mm.
Do wytworzenia w pręcie inwersji obsadzeń używa się lamp błyskowych. Zwierciadła stanowiące rezonator opt. są umieszczone w sposób umożliwiający ich precyzyjne pochylanie w sztywnej mechanicznie oraz stabilnej termicznie konstrukcji, wiążącej równocześnie pręt ze szkła neodymowego oraz lampy błyskowe - głowicy laserowej. W laserach zawierających pręt ze szkła neodymowego rozróżnia się swobodną generację w postaci impulsu składającego się z wielu niregularnych krótkich impulsów, generację z przełączaniem dobroci rezonatora powodującą zawężenie impulsu swobodnej generacji i wzrost jego mocy lub generację ciągu regularnych impulsów kilkusekundowych przy synchronizacji rodzajów drgań.
Laser o pracy ciągłej lub impulsowej, generuje promieniowanie z zakresu podczerwieni o długości fali 1,06 um. L.n. YAG mogą pracować impulsowo podobnie jak l.n. szklane, głównie w układach z synchronizacją rodzajów drgań, jednak największą ich zaletą jest to, że w temp. pokojowej mogą pracować w sposób ciągły lub impulsowy z dużą cz. powtarzania. Do wytwarzania w pręcie inwersji obsadzeń używa się lamp błyskowych (przy pracy impulsowej) i lamp błyskowych lub kryptonowych ładunkowych (przy pracy ciągłej i impulsowej z dużą cz. powtarzania). Przy pracy ciągłej laserów YAG Nd3+ uzyskuje się ciągłe prom. o mocy do kilkudziesięciu W. Przy pracy z dużą cz. powtarzania moce w impulsie wynoszą od kilku do kilkunastu kW, a cz. powtarzania impulsów do kilkudziesięciu kHz.
Podstawowe parametry l.n. to:
- rodzaj pracy: ciągła, impulsowa, swobodna generacja, generacje z przełączaniem dobroci, generacja z dużą cz. powtarzania, generacja z synchronizacją rodzajów drgań;
- moc wyjściowa, energia wyjściowa, moc średnia;
- czas trwania impulsu;
- cz. powtarzania impulsów.