Was ist yag laser?

YAG-Laser (Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser)

Ein YAG-Laser ist ein Festkörperlaser, der ein Yttrium-Aluminium-Granat-Kristall (YAG), dotiert mit Neodym (Nd:YAG), als aktives Medium verwendet. Er emittiert typischerweise Licht im nahen Infrarotbereich bei einer Wellenlänge von 1064 nm.

Funktionsweise:

1. Anregung: Das aktive Medium (Nd:YAG-Kristall) wird durch eine Lichtquelle (z. B. Blitzlampe oder Diodenlaser) angeregt. Die Neodym-Ionen absorbieren das Licht und gelangen in einen angeregten Zustand.
2. Besetzungsinversion: Es wird eine Besetzungsinversion erzeugt, d.h. mehr Neodym-Ionen befinden sich im angeregten Zustand als im Grundzustand.
3. Stimulierte Emission: Ein Photon mit der Wellenlänge 1064 nm löst die stimulierte Emission weiterer Photonen mit derselben Wellenlänge aus.
4. Resonator: Die Photonen werden in einem optischen Resonator (zwei Spiegel) verstärkt. Einer der Spiegel ist teilreflektierend, so dass ein Teil des Lichts als Laserstrahl austreten kann.

Eigenschaften:

• Wellenlänge: 1064 nm (nahes Infrarot). Durch Frequenzverdopplung kann grünes Licht bei 532 nm erzeugt werden.
• Leistung: YAG-Laser können in verschiedenen Leistungsbereichen betrieben werden, von Milliwatt bis Kilowatt.
• Betriebsmodi: Können im kontinuierlichen (CW) oder gepulsten Modus betrieben werden.
• Kohärenz: Hohe räumliche und zeitliche Kohärenz des Laserstrahls.

Anwendungen:

YAG-Laser finden breite Anwendung in verschiedenen Bereichen:

• Medizin:
  • Laserchirurgie: Augenheilkunde (Kataraktbehandlung, Glaukombehandlung), Dermatologie (Entfernung von Muttermalen, Tätowierungen), etc.
  • Zahnmedizin: Kariesbehandlung, Wurzelkanalbehandlung.
• Industrie:
  • Laserschneiden und Lasergravieren: Bearbeitung von Metallen, Kunststoffen, Keramik.
  • Laserschweißen: Fügen von Materialien.
  • Laserbeschriften: Anbringen von Kennzeichnungen.
• Forschung:
  • Spektroskopie
  • Materialbearbeitung
  • Pumpen anderer Laser
• Militär:
  • Zielbeleuchtung
  • Entfernungsmessung

Vorteile:

• Hohe Ausgangsleistung
• Gute Strahlqualität
• Hohe Zuverlässigkeit
• Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten

Nachteile:

• Relativ teuer
• Benötigt Kühlung (insbesondere bei hohen Leistungen)
• Infrarotstrahlung ist unsichtbar und kann gefährlich sein (Augenschutz erforderlich)

Sicherheit:

Der Betrieb von YAG-Lasern erfordert strikte Sicherheitsvorkehrungen, insbesondere den Einsatz geeigneter Laserschutzbrillen zum Schutz der Augen vor der unsichtbaren Infrarotstrahlung. Direkter oder reflektierter Laserstrahl kann zu schweren Augenschäden führen.