Solid-State Photonics Group
Arbeitsschwerpunkte- Kristall- und Laserdesign zur Leistungsskalierung diodengepumpter Festkörperlaser
- Faserbasierte Laserquellen mit variablen Pulsparametern
- Faserverstärkung schmalbandiger Laserquellen
Kristall- und Laserdesign
Bei der Leistungsskalierung von Festkörperlasern wird durch den Einsatz von Nd:YAG Laserstäben mit verschieden dotierten Segmenten und einer Pumpwellenlänge von 885 nm eine weit reichende Optimierung der Lasereffizienz und des thermalen Managements erreicht. Aus einem kompakten Laserkopf (50 cm x 20 cm) kann so eine Ausgangsleistung von 750 W mit einer optisch-zu-optischen Effizienz von 58% extrahiert werden.
Auf dem Kristall Nd:YVO4 basierende Lasersysteme ermöglichen eine effiziente und direkte Verstärkung verschiedenster Laserquellen. Gepulste oder auch schmalbandig kontinuierlich emittierende Laserquellen können so in Leistungsbereiche über 100 W mit einer exzellenten Strahlqualität skaliert werden. Auch hier helfen spezielle Kristalldesigns und Pumpwellenlängen um 885 nm, limitierende thermische Effekte zu verringern.
Faserbasierte Laserquellen mit variablen Pulsparametern
Das im Rahmen der BMBF-Förderinitiative INLAS geförderte Projekt PULSAR (GePUlstes LaserSystem mit Adaptierbaren PulspaRametern) beschäftigt sich mit der Entwicklung verschiedener gepulster Laserquellen im Piko- und Nanosekundenbereich für die industrielle Materialbearbeitung. Laseroszillatoren kleiner und mittlerer Ausgangsleistung werden mit faserbasierten Verstärkern in industriell relevante Leistungsbereiche skaliert. Durch die Entkopplung von Oszillator und Verstärker wird dabei eine hohe Variabilität möglicher Pulsparameter hinsichtlich Pulsdauer, Pulsform und Repetitionsraten erreicht, was eine schnelle und bisher einzigartige Optimierung der Bearbeitungsprozesse ermöglicht.
http://www.ot-inlas.de/inlas/pulsar/
Faserverstärkung schmalbandiger Laserquellen
Die Entwicklung leistungsstarker, schmalbandiger Laserquellen wird in der Abteilung Laserentwicklung im Rahmen weltweiter Forschungsaktivitäten an Gravitationswellen-detektoren seit vielen Jahren verfolgt. Auf dem Gebiet faserbasierter Verstärker werden besonders leistungslimitierende Effekte wie die stimulierte Brillouin-Streuung (SBS) erforscht und so Konzepte für Lasersysteme mit extrem hoher Ausgangsleistung und guter Strahlqualität für zukünftige Detektorgenerationen erarbeitet.