DLR - Institut für Technische Physik - Festkörperlaser und nichtlineare Optik

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Festkörperlaser und nichtlineare Optik

Die Aufgabe der Abteilung Festkörperlaser und nichtlineare Optik ist die Entwicklung und die Adaption von Laserstrahlungsquellen für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Sicherheits- und Wehrtechnik. Einige dieser Anwendungen erfordern Quellen höchster Leistung und Strahlqualität – z.B. für die Energieübertragung mittels Lasern („Powerbeaming“) oder die Abwehr von Mörsergranaten und Raketen. Für andere Anwendungsbereiche werden Laserquellen benötigt, die eine individuelle Wahl der Wellenlänge mit einer hohen Frequenzstabilität verbinden, z.B. zur Ferndetektion von Schad- und Gefahrstoffen, bei der Atmosphärenforschung oder für die optische Kommunikation.

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Pulslaser

Der Einsatz von gepulsten Lasern mit hohen Pulsenergien und hohen mittleren Leistungen ermöglicht beispielsweise die Abstandsbestimmung zu kleinen, sehr weit entfernten Objekten – z.B. dem sogenannten Weltraumschrott. Bei weiterer Erhöhung der Pulsenergien ließen sich diese in Umlaufbahnen befindlichen Trümmerteile nicht nur detektieren, sondern auch durch Laserablation abbremsen und dadurch aus dem Orbit entfernen.

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Nichtlineare Optik

Laserquellen, die eine individuelle Wahl der Wellenlänge mit einer hohen Frequenzstabilität verbinden, werden z.B. zur Ferndetektion von Schad- und Gefahrstoffen, bei der Atmosphärenforschung oder für die optische Kommunikation benötigt. Verfahren der nichtlinearen Frequenzkonversion kommen dann zum Einsatz, wenn die erforderlichen Wellenlängen nicht direkt mit Festkörperlasern erzeugt werden können.

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Kohärente Kopplung

Die kohärente Kopplung mehrerer Laserquellen, d.h. eine Kopplung, bei der die Phasenbeziehungen der Einzelquellen konstant sind, ist ein Verfahren, um die Leistungslimitierung von Einzelquellen zu umgehen und gleichzeitig eine hohe Strahlqualität zu erzielen.

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Eyesafe

Laser mit Emissionswellenlängen von mehr als 1,4 µm werden häufig als „augensicher“ bezeichnet, da ihre Strahlung vom Auge nicht fokussiert und somit nicht auf der Netzhaut in einem Punkt konzentriert wird. Daher sind die Leistungen, bei denen noch keine Schädigung auftritt, um mehrere Größenordnungen größer als bei kürzeren Wellenlängen. Dies ist für viele Laseranwendungen vorteilhaft.

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Hochleistungslaser

Kompaktheit, Effizienz, hohe Leistung und beste Strahlqualität sind zentrale Anforderungen vieler Laseranwendungen. Diodengepumpte Festkörperlaser, insbesondere der Scheibenlaser, haben das Potenzial, diesen Anforderungen gerecht zu werden.

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Kontakt

Jochen Speiser
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Technische Physik, Festkörperlaser
Stuttgart
Tel.: +49 711 6862-451
Fax: +49 711 6862-715

Scheibenlaser bei 2 μm (0,18 MB)