YAG激光器的性质与功用

　　ＹＡＧ激光使用Nd-Yal:Garnet 石榴石，石榴石为红色，但YAG ROD却是灰色，介质Nd 混入Nd O ，Y O ，Al O 成份与红宝石类似，基础仍为气化铝，利用长晶技术，YAG棒可做得相当大，裁切均匀部份用为激光棒。 

    在实验上，脉冲激光有极高的峰值输出功率，经聚焦后之激光功率密度足可造成针孔之损伤，因此一般不使用空间滤波器，而改用负焦距之透镜组以扩束激光。至于脉冲激光输出功率测量计也与一般功率测量计不同，用来测量 ＣＷ激光的功率计大都使用硅光电池加上电流放大器来操作，而测量脉冲激光的功率计需使用积分器以求取在 nano \ second 数量级之时间内脉冲激光的输出能量。在此我们介绍量子效率（QUANTU MEFFICIENCY ，代表量子观点下的效率) 插座效率(wall plug efficiency，代表真正的效率)，对YAG激光而言，是以闪光灯或弧光灯来激励，例如使用800nm的红外光激励，产生1060nm的输出光线，此时量子效率高达800/1060=0.8，这是ＹＡＧ激光效率之极致。而插座效率则只有1%，He-Ne 雷射之插座效率也只有0.1%，Ar激光之插座效率甚至0.1%不到。以半导体激光而言，其插座效率大于10%，所以性质优异。 

    Nd-glass激光可视为 YAG激光的兄弟，YAG激光需长晶，造价较贵，但Nd-glass之激光棒是利用在玻璃上掺Nd，所以较便宜。Nd-glass激光波长为1059nm，很接近YAG激光之波长1060nm，两者不同处在于 Nd-glass 激光棒导热差，只能输出脉冲，但脉冲能量很高，达数10J，我们可将Nd-glass激光比做大炮，而YAG 激光可视之为机关枪。常用之组合为将Nd-YAG 当激光共振器，而再用Nd-Glass 激光实施光放大， 取得最好的光束品质(mode TEMoo)，或单一频率，或非常短的脉冲(Q-switch) 。 一般常见于在激光核融合(Laser fusion)方面之运用，核融合需克服位障，使用一个激光共振器，而再用多个光放大器，主要可解决同步的问题。中国、美国、英国、日本、俄国皆有激光核融合研究，但用来作发电，仍然不符合经济效益，YAG激光1%之效率实在太低了，此外YAG 激光之一大功用为激发染料激光，因其优点为可利用晶体( Crystal) 作倍频，转一圈再输入频率即为2倍、3倍，基本上YAG 激光之输出1060nm，无法激发染料激光输出之可见光，但二倍频成为 530nm，成为绿光，即可激发染料激光输出之黄红色光，而三倍频成为 355nm，成为紫外光，即可激发染料激光输出之蓝绿色光，而四倍频成为 260nm，成为紫外光，即可激发染料激光输出之紫外线。