YAGレーザー

レーザー（LASER）

「Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation」 （光放射の強制誘導放出による増幅された光）の頭文字をとったもの　

1960年代にMaiman(異論もある）により最初に開発された、誘導放射による増幅を用いた可干渉な光源である

原理；

レーザ媒質中に基底状態で存在する原子が、外部からのエネルギー（光等）を吸収すると励起状態となり、一定時間後に光を放出して再び基底状態に戻る。このときのエネルギーの差が放出される光の波長を決定し、各波長はレーザ媒質に含まれる原子に固有のものとなる

レーザ媒質に対する強力なエネルギー供給で、励起状態の原子数を増やし（ポンピング）、基底状態の原子数を上回った状態を、“反転分布状態”といい、この状態で外から同じ周波数の光信号を送ると、励起状態の原子が連鎖反応的に同一方向に向けて光を放出し、より強い光信号が得られる。これを光増幅という レーザ媒質を２枚のミラーで挟み込み、その間で光を繰り返し往復させることにより光は更に増幅する。増幅された光は片側の部分反射ミラーから最終的にレーザ光として取り出される

通常は

・駆動源（固体レーザーの場合、フラッシュランプ）

・利得媒質（ルビー、ガラス等のレーザーを増幅する媒質）

・反射鏡（誘導放射をさせるために光を閉じ込める）の３構成要素からなっている

いわゆる普通の光との違いは、コヒーレントな性質を有すること つまり

「単一の波長による単色性」 「同位相による干渉性」 「光が集中して拡散しない指光性」の ３つである

太陽の光はプリズムにより赤から紫までの多数の色に分離するが(実際は可視光線以外にも多種の波長を含むが）これは波長の混在したものであるからであり、それに対しレーザーは１つだけの波長の光(単波長)を取り出して増幅させたものである

また、自然光である太陽光はすべての方向に拡散するのに対し、レーザー光は一点に絞り込んだ線状の光線である。したがって（理論上は）拡散することなく絞ったビームのまま無限遠まで到達する

ただし、工学上の理由から１㎛以下の光束にすることは事実上不可能であるが、逆にレンズで１点に収束させた場合には、極めて大きなエネルギーに変換しうる

YAGの意味は"イットリウム・アルミニウム・ガーネット"の略でネオジウムなどを含ませることで利得媒質、レーザー結晶となる

レーザーの原理を予言したのはEinsteinであるが、レーザーの実際の発振に成功したのは60年にMaimanがルビーレーザーで成功した 医学の応用はかなり早期から始まり翌６１年には、網膜剥離で眼科に応用され、 ６４年にはGoldmannによって赤アザの治療で皮膚科に応用され、68年にはレーザーメスとして活躍している炭酸ガスレーザーが発明され、７０年には膀胱結石の手術にレーザーが使われた