Неодимовый лазер

Неодимовый лазер был создан в 1964 году, его технологические схемы и решения хорошо отработаны. Области использования неодимовых лазеров весьма широки.

Наиболее распространена в настоящее время твердотельная лазерная система. Активная среда – активизированная конами стеклянная или кристаллическая матрица. Стеклянная матрица обеспечивает более высокую концентрацию ионов неодима и хорошую однородность оптических и механических свойств при большом объеме активной среды, в то время как кристаллическая - гораздо лучший теплообмен. Поэтому первая используется для мощных систем (в том числе, лазерных усилителей), работающих в моноимпульсном режиме, а вторая - для менее мощных лазеров со стационарным или импульсным режимом генерации. Активная среда обычно изготовляется в виде стержня, однако может иметь и другую форму.

Генерация осуществляется по четырехуровневой схеме вблизи 1,06 мкм. Однако современные лазерные системы изготовляются таким образом, что позволяют получать также излучение второй (530 нм), третьей (353 нм) и даже четвертой (265 нм) гармоник. Накачка оптическая, в большинстве случаев - ламповая, однако разрабатываются и лазерные системы накачки. КПД относительно невелик и составляет, как правило, несколько процентов.

Для понимания работы неодимовых лазеров важно знать что такое линейная функция. Именно на этой базе можно выстроить качественное усвоение более сложных систем математических уравнений, который описывают основные принципы работы неодимовых лазеров.

Могут работать как в непрерывном, так и импульсном режиме. В непрерывном многомодовом режиме выходная мощность может составлять несколько сотен ватт, что вполне достаточно для очень широкого круга технологических применений. В импульсном режиме пиковая мощность может достигать сотни мегаватт для коммерческих лазеров. Для специальных систем эта величина может быть значительно выше. Так, созданная в 80-е годы в США специальная система («Нова»- лазер) для военно-технического использования позволяла получать импульсы и пиковой мощностью более 100 ТВт, и полной энергией порядка 100 кДж.