لیزر Nd:YAG با کلیدزنی Q (انگلیسی : Q-Switched Nd:YAG Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر Nd:YAG با کلیدزنی Q (انگلیسی : Q-Switched Nd:YAG Laser) :
Q-Switched Nd:YAG Laser یکی از رایج ترین و پرکاربردترین لیزرهای پالسی است. این لیزر از کریستال Nd:YAG به عنوان محیط فعال استفاده می کند و با تکنیک Q-switching پالس های کوتاه (نانوثانیه) با انرژی بالا (از میلی ژول تا ژول) و توان پیک بالا (مگاوات) تولید می کند. طول موج اصلی آن ۱۰۶۴ نانومتر (مادون قرمز نزدیک) است که با استفاده از بلورهای غیرخطی می توان آن را به هارمونیک دوم (۵۳۲ نانومتر - سبز)، سوم (۳۵۵ نانومتر - فرابنفش) و چهارم (۲۶۶ نانومتر - فرابنفش عمیق) تبدیل کرد. پمپاژ می تواند با لامپ فلاش (برای انرژی بالا) یا با دیود لیزری (برای بازده بالا و نرخ تکرار بالا) انجام شود.
مکانیزم: در لیزر Nd:YAG با Q-switching، ابتدا با بستن سوئیچ Q (افزایش تلفات حفره)، از نوسان لیزر جلوگیری می شود. پمپاژ ادامه می یابد و جمعیت وارونه در یون های Nd³⁺ به سطح بالایی می رسد. سپس با باز کردن سریع سوئیچ Q (کاهش تلفات)، انرژی ذخیره شده در یک پالس کوتاه (معمولا ۵-۵۰ نانوثانیه) آزاد می شود. سوئیچ Q می تواند فعال (آکوستواپتیک یا الکترواپتیک) یا غیرفعال (با جاذب اشباع پذیر مانند Cr:YAG) باشد. پالس ها می توانند با نرخ تکرار از چند هرتز تا چند صد هرتز تولید شوند.
کاربردها: این لیزرها در صنعت برای مارک زنی و حکاکی (فلزات، پلاستیک ها، سرامیک ها)، سوراخ کاری دقیق، تمیزکاری لیزری (زدودن زنگار و رنگ)، و جوشکاری نقطه ای استفاده می شوند. در پزشکی، برای لیزر موهای زائد (با طول موج ۱۰۶۴ نانومتر یا ۷۵۵ نانومتر پس از تبدیل به الکساندریت)، درمان ضایعات رنگدانه ای و عروقی (با هارمونیک دوم ۵۳۲ نانومتر)، لیتوتریپسی (خرد کردن سنگ کلیه)، و جراحی چشم (کپسولوتومی خلفی) کاربرد دارند. در تحقیقات علمی، به عنوان منبع پمپ برای لیزرهای دیگر (مانند لیزرهای رنگی و OPO) و در طیف سنجی استفاده می شوند. لیزرهای Nd:YAG با Q-switching یکی از پرکاربردترین لیزرها در صنعت و پزشکی هستند.
