The term YAG laser is usually used

The term YAG laser is usually used for solid-state lasers based on neodymium-doped YAG (Nd:YAG, more precisely Nd3+:YAG), although there are other rare-earth-doped YAG crystals, e.g. with ytterbium, erbium, thulium or holmium doping (see below). YAG is the acronym for yttrium aluminum garnet (Y3Al5O12), a synthetic crystal material which became popular in the form of laser crystals in the 1960s. Yttrium ions in YAG can be replaced with laser-active rare earth ions without strongly affecting the lattice structure, because these ions have a similar size.

YAG is a host medium with favorable properties, particularly for high-power lasers and Q-switched lasers emitting at 1064 nm.

YAG lasers are in many cases bulk lasers made from discrete optical elements. However, there are also monolithic YAG lasers, e.g. microchip lasers and nonplanar ring oscillators.

The most popular alternatives to Nd:YAG among the neodymium-doped gain media are Nd:YVO4 and Nd:YLF. Nd:YAG lasers nowadays also have to compete with Yb:YAG lasers (see below).

− Properties of Nd:YAG
Nd3+:YAG is a four-level gain medium (except for the 946-nm transition as discussed below), offering substantial laser gain even for moderate excitation levels and pump intensities. The gain bandwidth is relatively small, but this allows for a high gain efficiency and thus low threshold pump power.

Nd:YAG lasers can be diode pumped or lamp pumped. Lamp pumping is possible due to the broadband pump absorption mainly in the 800-nm region and the four-level characteristics.
The most common Nd:YAG emission wavelength is 1064 nm. Starting with that wavelength, outputs at 532, 355 and 266 nm can be generated by frequency doubling, frequency tripling and frequency quadrupling, respectively. Other emission lines are at 946, 1123, 1319, 1338, 1415 and 1444 nm. When used at the 946-nm transition, Nd:YAG is a quasi-three-level gain medium, requiring significantly higher pump intensities. All other transitions are four-level transitions. Some of these, such as the one at 1123 nm, are very weak, so that efficient laser operation on these wavelengths is difficult to obtain:

Even a moderate gain requires a high excitation density, which favors detrimental quenching effects.
In addition, lasing at 1064 nm, the wavelength with much higher gain, has to be suppressed, for example by using suitable dichroic mirrors for building the laser resonator.
However, with careful optimization, even on these weak transitions one can obtain substantial output powers [4].

Nd:YAG is usually used in monocrystalline form, fabricated with the Czochralski growth method, but there is also ceramic (polycrystalline) Nd:YAG available in high quality and in large sizes. For both monocrystalline and ceramic Nd:YAG, absorption and scattering losses within the length of a laser crystal are normally negligible, even for relatively long crystals.

Typical neodymium doping concentrations are of the order of 1 at. %. High doping concentrations can be advantageous e.g. because they reduce the pump absorption length, but too high concentrations lead to quenching of the upper-state lifetime e.g. via upconversion processes. Also, the density of dissipated power can become too high in high-power lasers. Note that the neodymium doping density does not necessarily have to be the same in all parts; there are composite laser crystals with doped and undoped parts, or with parts having different doping densities.

Kết quả (Việt) 1:

Laser YAG thuật ngữ thường được sử dụng cho trạng thái rắn laser dựa trên neodymi-doped YAG (Nd:YAG, chính xác hơn Nd3 +: YAG), mặc dù có những khác hiếm-trái đất-doped YAG tinh thể, ví dụ như với ytterbi, erbi, thuli hoặc holmi doping (xem bên dưới). YAG là viết tắt của yttri nhôm garnet (Y3Al5O12), một vật liệu tổng hợp tinh thể mà trở nên phổ biến ở dạng tinh thể laser vào những năm 1960. Yttri ion trong YAG có thể được thay thế bằng các ion đất hiếm laser hoạt động mà không có ảnh hưởng mạnh mẽ đến cấu trúc lưới, bởi vì các ion có kích thước tương tự.YAG là một phương tiện lưu trữ với thuộc tính thuận lợi, đặc biệt là cho sứ laser và Q-switched laser phát ra tại 1064 nm.Laser YAG là trong nhiều trường hợp số lượng lớn laser được thực hiện từ rời rạc các yếu tố quang học. Tuy nhiên, đó cũng là khối YAG laser, ví dụ như vi mạch laser và máy dao động vòng nonplanar.Lựa chọn thay thế phổ biến nhất để Nd:YAG trong số các phương tiện truyền thông neodymi-doped đạt được là Nd:YVO4 và Nd:YLF. Nd:YAG laser hiện nay cũng phải cạnh tranh với Yb:YAG laser (xem bên dưới).− thuộc tính của Nd:YAGNd3 +: YAG là một tăng đáng kể laser cung cấp trung bình (ngoại trừ 946-nm chuyển đổi như thảo luận dưới đây), bốn cấp đạt được ngay cả đối với mức độ vừa phải kích thích và cường độ bơm. Băng thông đạt được là tương đối nhỏ, nhưng điều này cho phép cho một hiệu quả cao đạt được và do đó ngưỡng thấp bơm điện.Nd:YAG laser có thể là diode bơm hoặc đèn bơm. Đèn bơm có thể do sự hấp thụ bơm băng thông rộng chủ yếu ở vùng 800-nm và các đặc tính bốn cấp.Bước sóng phát thải Nd:YAG phổ biến nhất là 1064 nm. Bắt đầu với bước sóng đó, kết quả đầu ra tại 532, 355 và 266 nm có thể được tạo ra bởi tần số tăng gấp đôi, gấp ba lần tần số và tần số quadrupling, tương ứng. Dòng khí thải khác đang ở 946, 1123, 1319, 1338, 1415 và 1444 nm. Khi được sử dụng ở sự chuyển đổi 946-nm, Nd:YAG là một phương tiện quasi ba mức độ tăng, đòi hỏi cao bơm cường độ. Tất cả các quá trình chuyển đổi khác là bốn cấp quá trình chuyển đổi. Một số trong số này, chẳng hạn như một lúc 1123 nm, là rất yếu, do đó hiệu quả laser hoạt động trên các bước sóng là khó khăn để có được:Ngay cả vừa phải đạt được một yêu cầu một mật độ cao kích thích, tạo hiệu ứng bất lợi của tôi.Ngoài ra, nên lúc 1064 nm, bước sóng với nhiều tăng cao, đã được dập tắt, ví dụ bằng cách sử dụng gương lưỡng sắc phù hợp để xây dựng cộng hưởng laser.Tuy nhiên, với tối ưu hóa cẩn thận, ngay cả trên các quá trình chuyển đổi yếu một có thể có được sức mạnh đáng kể sản lượng [4].Nd:YAG thường được sử dụng trong hình thức đơn tinh thể, chế tạo với phương pháp phát triển Czochralski, nhưng đó cũng là gốm (polycrystalline) Nd:YAG có chất lượng cao và trong các kích cỡ lớn. Cho cả đơn tinh thể và gốm Nd:YAG, hấp thụ và tán xạ thiệt hại trong chiều dài của một tinh thể laser thường không đáng kể, ngay cả đối với tương đối dài tinh thể.Nồng độ doping điển hình neodymi of the Order of 1 lúc. %. Cao doping nồng độ có thể được thuận lợi ví dụ bởi vì chúng làm giảm chiều dài hấp thụ bơm, nhưng nồng độ quá cao dẫn đến tôi của đời nhà nước trên ví dụ như thông qua quá trình upconversion. Ngoài ra, mật độ ăn chơi quyền lực có thể trở thành quá cao trong sứ laser. Lưu ý rằng neodymi doping mật độ không nhất thiết phải giống nhau trong tất cả các phần; không có tinh thể laser hỗn hợp với các bộ phận sườn và undoped, hoặc với các khu vực có mật độ doping khác nhau.

Kết quả (Việt) 2:

Tia laser YAG hạn thường được sử dụng cho laser trạng thái rắn dựa trên neodymium-doped YAG (Nd: YAG, chính xác hơn Nd3 +: YAG), mặc dù có những tinh thể YAG đất hiếm pha tạp khác, ví dụ như với ytterbium, erbium, chất hóa học hay doping holmium (xem bên dưới). YAG là từ viết tắt của yttrium nhôm garnet (Y3Al5O12), một loại vật liệu tinh thể nhân tạo đã trở nên phổ biến ở dạng tinh thể laser trong những năm 1960. Ion Yttrium trong YAG có thể được thay thế bằng các ion đất hiếm laser hoạt động mà không ảnh hưởng lớn đến cấu trúc mạng tinh thể, vì các ion này có kích thước tương tự. YAG là một phương tiện lưu trữ có tính chất thuận lợi, đặc biệt đối với các laser công suất cao và laser Q-switched phát tại 1064 nm. YAG laser là trong nhiều trường hợp laser lượng lớn được làm từ các thành phần quang học rời rạc. Tuy nhiên, cũng có những laser YAG nguyên khối, ví dụ như laser microchip và tạo dao động vòng nonplanar. Các lựa chọn thay thế phổ biến nhất để Nd: YAG trong số các phương tiện truyền thông tăng neodymium-pha tạp được Nd: YVO4 và Nd: YLF. Nd: YAG laser ngày nay cũng phải cạnh tranh với Yb: YAG laser (xem dưới đây). - Các tính chất của Nd: YAG Nd3 +: YAG là một phương tiện truyền đạt bốn cấp (ngoại trừ việc chuyển đổi 946-nm như được thảo luận dưới đây), cung cấp đáng kể tăng tia laser ngay cả đối với các mức kích thích vừa phải và cường độ bơm. Băng thông đạt được là tương đối nhỏ, nhưng điều này cho phép cho một hiệu quả đạt được cao và công suất bơm ngưỡng do đó thấp. Nd: YAG laser có thể được bơm diode hoặc đèn bơm. Bơm đèn là có thể do sự hấp thụ bơm băng thông rộng chủ yếu ở vùng 800 nm và các đặc điểm bốn cấp. Các Nd phổ biến nhất: YAG bước sóng phát xạ là 1064 nm. Bắt đầu với bước sóng đó, kết quả đầu ra tại 532, 355 và 266 nm có thể được tạo ra bằng cách tăng gấp đôi tần số, tần số tăng gấp ba gấp bốn lần và tần số tương ứng. Vạch phát xạ khác đang ở 946, 1123, 1319, 1338, 1415 và 1444 nm. Khi sử dụng ở các quá trình chuyển đổi 946-nm, Nd: YAG là một phương tiện truyền đạt quasi-ba cấp, đòi hỏi cường độ bơm cao hơn đáng kể. Tất cả các quá trình chuyển đổi khác là quá trình chuyển đổi bốn cấp. Một số trong số này, chẳng hạn như một ở 1123 nm, rất yếu, do đó hoạt động laser hiệu quả trên những bước sóng này là khó khăn để có được: Ngay cả mức tăng vừa phải yêu cầu một mật độ kích thích cao, trong đó ưu tác dụng dập tắt bất lợi. Ngoài ra, sự phát laser tại 1064 nm, bước sóng với mức tăng cao hơn nhiều, đã bị dập tắt, ví dụ bằng cách sử dụng gương lưỡng sắc phù hợp cho việc xây dựng các cộng hưởng laser. Tuy nhiên, với tối ưu hóa cẩn thận, ngay cả trên những chuyển yếu người ta có thể có được quyền hạn sản lượng đáng kể [4]. Nd : YAG thường được sử dụng ở dạng monocrystalline, chế tạo với phương pháp tăng trưởng Czochralski, nhưng đó cũng là gốm (polycrystalline) Nd: YAG có sẵn trong chất lượng cao và kích thước lớn. Đối với cả hai monocrystalline và Nd gốm: YAG, hấp thu và lỗ tán xạ bên trong chiều dài của một tinh thể laser là thường không đáng kể, ngay cả đối với các tinh thể tương đối dài. Nồng độ neodymium tiêu biểu doping là số thứ tự của 1 tại. %. Nồng độ doping cao có thể thuận lợi ví dụ vì chúng làm giảm sự hấp thu dài bơm, nhưng nồng độ quá cao dẫn đến sự dập tắt của các đời thượng-nhà nước, ví dụ như thông qua quá trình upconversion. Ngoài ra, mật độ năng lượng ăn chơi có thể trở nên quá cao trong các laser công suất cao. Lưu ý rằng mật độ neodymium doping không nhất thiết phải giống nhau ở tất cả các bộ phận; có tinh thể laser hợp với các bộ phận pha tạp và undoped, hoặc với các bộ phận có mật độ doping khác nhau.