Festkörperlaser

Festkörperlaser,

 

ein Laser, bei dem das aktive Medium aus Kristallen oder Gläsern besteht, die mit Metallatomen dotiert sind. Die Anregung erfolgt durch Blitzlampen, kontinuierliche Gasentladungen oder Laser. Der erste, 1960 gebaute Laser war ein blitzlampengepumpter Rubinlaser (chromdotiertes Aluminiumoxid) mit einer Wellenlänge von 690 nm. Heute werden vorwiegend Neodymlaser verwendet, die mit Neodym dotiertes Glas oder Yttrium-Aluminium-Granat-Kristalle (Neodym-YAG-Laser) verwenden und bei einer Wellenlänge von 1 064 nm oder (nach Frequenzverdopplung) bei 532 nm arbeiten. Die Ausgangsleistung erreicht im kontinuierlichen Betrieb 500 W, im Impulsbetrieb bis zu 1 GW.

 

Zu den Festkörperlasern gehören auch die Farbzentrenlaser, bei denen ein Kristall mit induzierten Fehlstellen als aktives Medium optische Verstärkung in einem breiten Spektralbereich ermöglicht. Der meistverwendete Farbzentrenlaser ist der lasergepumpte Titan-Saphir-Laser mit einem titandotierten Saphirkristall als aktivem Medium. Die kombinierte Nutzung von optischem Kerr-Effekt im aktiven Medium, eines Quarzprismas und dispersiver Spiegel (Bragg-Reflektor) ermöglicht direkt im Resonator die stabile Erzeugung von solitonenartigen (Solitonen) Femtosekundenimpulsen hoher Leistung, die nur wenige Wellenlängen lang sind.

 

Faserlaser sind spiegellose Festkörperlaser, bei denen das aktive Material (mit Seltenerdionen dotiertes Glas) den Kern einer Lichtleitfaser bildet. Faserlaser werden meist mit Laserdioden optisch gepumpt und als optische Verstärker in der Lichtleiter-Nachrichtenübertragung und in der Druck- und Projektionstechnik eingesetzt, ermöglichen aber auch die Umwandlung infraroter Pumpstrahlung in sichtbares Licht (so genannte »Up-Conversion«).