Nd:YAG-Laser

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Der Nd:YAG-Laser (kurz für Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) zählt zu den wichtigsten Vertretern der Festkörperlaser für die industrielle Materialbearbeitung. Das aktive Medium besteht aus einen mit Neodym dotierten YAG-Kristall. Die emittierte Strahlung liegt mit 1064 nm im infraroten Wellenlängenbereich, weitere Übergänge existieren bei 946 nm, 1320 nm und 1,4 µm.

Der Nd:YAG-Laser kann sowohl gepulst als auch kontinuierlich betrieben werden. Im Pulsbetrieb sind Pulsdauern von einigen Picosekunden realisierbar. Im Hochleistungsbetrieb kann er eine Ausgangsleistung von mehreren Kilowatt erzielen.

Vorteile und Nachteile

Nd:YAG-Laser bieten – z.B. gegenüber dem in der Materialbearbeitung ebenfalls häufig eingesetzten CO2-Laser – den Vorteil, dass sich der Laserstrahl aufgrund seiner kurzen Wellenlänge verlustfrei über viele Meter durch eine flexible Glasfaser zur Bearbeitungsstelle leiten lässt. Damit ermöglicht er insbesondere gut für dreidimensionale Bearbeitungsaufgaben. Weitere Vorteile des Nd:YAG-Lasers sind seine einfache Konstruktion, Robustheit und Variabilität.

Nachteilig wirkt sich der hohe Instandhaltungsaufwand für die optische Pumpquelle (früher meist Blitzlampen, heute oft Diodenlaser) und die relativ niedrige Lebensdauer des Kristalls aus.

Anwendungen

Aufgrund der hohen Ausgangsleistungen eignen sich Nd:YAG-Laser hervorragend in der industriellen Materialbearbeitung zum Schneiden, Schweißen und Bohren sowie zum Markieren und Beschriften von Metallen und Kunststoffen.

Für medizinische Anwendungen ist seine Wellenlänge von 1064 nm besonders gut geeignet, da diese eine große Eindringtiefe in spezifischem Gewebe hat, aber relativ schlecht von Wasser oder Körperpigmenten absorbiert wird, d.h. das umliegende Gewebe schont.

Weiterhin werden Nd:YAG-Laser in der Forschung oder in der Messtechnik eingesetzt.


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