Б. Лазер на алюмоиттриевом гранате (АИГ) с неодимом
Одним из наиболее удачных материалов для твердотельных лазеров оказался кристалл алюмоиттриевого граната Y3AI5O12 (его называют также иттрий-алюминиевым гранатом и используют соответственно сокращение АИГ или ИАГ) с примесью трехвалентных ионов неодима Nd3+. Этот лазерный материал сейчас нашел широкое применение во многих отраслях науки и техники, в частности, для создания дальномерных устройств и систем.
Алюмоиттриевый гранат представляет собой кристалл, выращиваемый, как и рубин, при высокой температуре. Главным отличием данного материала является то, что ионы неодима имеют иную структуру энергетических уровней, чем ионы хрома в рубине. Разница состоит в том, что генерация когерентного излучения в АИГ-лазере происходит на длине волны Х= = 1064 нм, а пороговое значение энергии накачки Еи при прочих равных условиях оказывается для граната гораздо меньшим, чем для рубина.
Гранатовый лазер может работать в любом из режимов, рассмотренных выше применительно к рубиновому лазеру (свободной генерации, импульсного включения добротности, синхронизации мод), причем к. п. д. его во всех режимах в 2— 3 раза выше, чем у рубинового лазера, а импульсы в режиме импульсного включения добротности получаются более короткими (7—10 нс).
Сочетание низкой пороговой плотности мощности излучения накачки с достаточно высокой теплопроводностью материала позволяет осуществить в гранатовом лазере режим генерации при непрерывной (а не импульсной) накачке, что для рубинового лазера при комнатной температуре практически недостижимо. Для реализации этого режима импульсную лампу — вспышку заменяют трубчатой газоразрядной (обычно криптоновой) лампой непрерывного горения.