Optisch Parametrischer Generator zur Erschließung des mittleren Infrarotbereiches basierend auf einem periodisch gepolten Lithium-Niobat-Kristall (PPLN, links). Das Farbenspiel im rechten Teil des Bildes wird dominiert durch die beim nichtlinearen Prozess entstehenden höheren Harmonischen der Pump- und Signalwelle. Die Visualisierung der Infrarotstrrahlung erfolgt mit Hilfe einer Thermofolie (mittlerer Schirm).
Erprobte und effiziente Festkörper-Lasermaterialien sind nur für wenige Wellenlängenbereiche verfügbar, typischerweise emittieren diese Laser im nahen Infrarot. Zum Nachweis von Schad- und Gefahrstoffen oder zur Detektion atmosphärischer Spurengase sind jedoch UV-Quellen für die laserinduzierte Fluoreszenzdetektion (LIF) und Quellen im mittleren Infrarot für Absorptionsmessungen an Schwingungs- und Rotationsübergängen von Molekülen besonders geeignet. Um gezielt und mit der erforderlichen Frequenzstabilität Strahlung mit diesen Wellenlängen erzeugen zu können, werden in der Abteilung FN verschiedene Verfahren der nichtlinearen Frequenzkonversion untersucht und gezielt für die jeweiligen Anwendungen entwickelt. Hierzu zählen unter anderem die Frequenzvervielfachung, die Summen- und Differenzfrequenzerzeugung sowie der Einsatz optisch-parametrischer Oszillatoren und Verstärker.
Ein weiteres sicherheitsrelevantes Anwendungsfeld der nichtlinearen Frequenzkonversion ist die Abwehr von mit Wärmesuchköpfen ausgestatteten Raketen. In einigen Einsatzszenarien werden Strahlungsquellen benötigt, die hohe Laserleistung bzw. hohe Pulsenergie in den von diesen Suchköpfen genutzten Wellenlängenbereichen liefern. Geeignete Festkörper-Laserquellen existieren hierfür nicht, daher werden in der Abteilung FN auch Verfahren der nichtlinearen Frequenzkonversion für diese Wellenlängenbereiche untersucht.