LASER Neodimio-YAG ( Nd-YAG LASER)
Tipologia: LASER a Stato Solido
Emissione: Impulsata o continua
Lunghezza d’onda: 1.064 nanometri (Infrarosso vicino)
Potenza tipica: L’energia degli impulsi è dell’ordine di alcuni Joules, grazie alla brevissima durata (riducibile con tecniche di «Q-Switching» a pochi nanosecondi) le potenze istantanee possono facilmente arrivare all’ordine del MegaWatt o dei GigaWatt
Mezzo Attivo: Granato di Ittrio e Alluminio con impurità di Neodimio (YAG + Nd tipicamente 1%)
Dal punto di vista costruttivo e delle modalità di funzionamento è molto simile al LASER a Rubino, con la differenza che presenta efficienze molto più elevate. Emette nell’infrarosso vicino. Il pompaggio del mezzo attivo è sempre di tipo ottico. Per il funzionamento impulsato vengono normalmente utilizzate lampade flash (meglio se contenenti Krypton anziche Xeno) come per il LASER al Rubino. E’ un LASER a 4 livelli, pertanto è possibile anche farlo funzionare «in continuo». In questo caso il pompaggio avviene attraverso lampade ad arco (tecnica oggi ormai abbandonata) oppure in modo molto più efficiente, può essere pompato tramite dei LASER a Diodo Semiconduttore operanti tipicamente ad 808 nanometri (lunghezza d’onda che corrisponde ad una efficiente banda di assorbimento del Neodimio).
Un’altra interessante tecnica messa a punto per questo LASER è quella del raddoppiamento o triplicazione della frequenza. E’ infatti possibile ottenere dei fasci LASER con frequenza raddoppiate (532 nanometri = Luce Verde) o triplicate (354 nanometri = ultravioletto) focalizzando opportunamente il fascio a 1.064 namometri del LASER Nd-YAG su speciali cristalli aventi caratteristiche ottiche «non lineari». Grazie a questa proprietà il fascio infrarosso che entra nel cristallo, emerge con frequenza raddoppiata (verde) o triplicata (ultravioletto). I puntatori LASER portatili che emettono un fascio verde, utilizzano questa tecnica.
Oltre al Neodimio come materiale attivo, può essere utilizzato l’Erbio (Er-YAG) il quale emette a 2.940 nanometri sempre nell’infrarosso.
Esiste poi un’altra variante di Laser al Neodimio che utilizza una matrice in vetro ottico (Nd-Glass LASER) anziché lo YAG. Grazie a questa tecnica è possibile ottenere dei mezzi attivi dimensionalmente molto più grandi e quindi potenze più elevate. Il più grosso LASER del mondo, è un LASER Nd-Glass (a fasci multipli con pompaggio a Lampade Flash) utilizzato nell’impianto NIF (National Ignition Facility) presso i Lawrence Livermore National Laboratories negli Stati Uniti per gli esperimenti di Fusione Nucleare a Confinamento Inerziale. Questi MegaLASER raggiungono potenze di 500 TeraWatt (1 seguito da 12 zeri Watt!!!) per ogni singolo impulso.
