Nd YAGレーザーの概要と原理

レーザーまたは英語でLASER、正式名称はLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation

Nd.ヤグ はその簡略化された英語名であり、イットリウムアルミニウムガーネット結晶はその活性剤です。バルク結晶中の Nd 原子の含有量は 0.6 ～ 1.1% です。パルスレーザーまたは連続レーザーを励起できる固体レーザーであり、放射されるレーザーは赤外波長1064nmです。

コンテンツリストは次のとおりです。

l Nd YGAレーザーの紹介

l Nd YGAレーザーの発生原理

Nd YGAレーザーの紹介

Nd YAG活性化材料結晶に使用されるポンプランプは主にクリプトンランプまたはキセノンランプです。ポンプ ランプの発光スペクトルは広帯域の連続スペクトルですが、Nd イオンによって吸収されるのは少数の固定スペクトル ピークだけです。したがって、ポンプランプはスペクトルエネルギーのごく一部のみを使用し、吸収されなかったスペクトルエネルギーの大部分は熱エネルギーに変換されるため、エネルギー利用率は低くなります。

Nd:YAG の吸収のスペクトル領域は 0.730 μ m ～ 0.760 μ M および 0.790 μ m ～ 0.820 μ m です。スペクトルエネルギーが吸収された後、原子は低エネルギー準位から高エネルギー準位に遷移し、高エネルギー準位に遷移した一部の原子は低エネルギー準位に遷移して同じ周波数の単色スペクトルを放出しますが、放出されたスペクトルには固定された方向と位相がないため、レーザーはまだ形成できません。

Nd YGAレーザーの発生原理

活性物質を 2 つの平行なミラー (1 つは 100% 反射し、もう 1 つは 50% 透過のミラー) 内に配置すると、光共振器を形成できます。この光共振器では、非軸方向に伝播する単色スペクトルがキャビティから放出され、軸方向に伝播する単色スペクトルがキャビティ内を往復します。

単色スペクトルがレーザー材料内を往復するとき、それは共振空洞内で「自励発振」と呼ばれます。ポンプランプがレーザー材料内に十分な高エネルギー原子を供給すると、高エネルギー準位の原子の 2 つの準位間に自然放出遷移、誘導放出遷移、誘導吸収遷移という 3 つのプロセスが発生します。誘導放出遷移によって生成される励起放出光は、入射光と同じ周波数および位相を持ちます。光が共鳴空洞内の「粒子数反転状態」にある活物質を繰り返し通過すると、同じ周波数の単色スペクトルの強度が増加してレーザーが発生し、透過率の高いレーザーを放射することができます。共振空洞内の透過ミラーの 50% を通過し、連続レーザーになります。

高いピークパワーと短いパルス持続時間により、タトゥーインク、顔料、コラーゲンなどのターゲット発色団を効率的に破壊します。高速シャッターとして機能する電気光学 (EO) Q スイッチは、パルス間にエネルギーを蓄積し、レーザーが 6ns のパルス幅で 200MW のピーク出力を実現できるようにします。高速でエネルギーを強制し、周囲の皮膚を傷つけることなく、ターゲットの発色団が振動して粉砕されます。

Nd YGA レーザーについてさらに詳しく知りたい場合は、ぜひご相談ください。私たちのウェブサイトは www.apolo-laser.com.