10. Dezember 2015 /

Multipass-Scheibenlaser-Verstärker erzielt Rekordausgangsleistungen

Am IFSW ist es im Rahmen eines vom BMBF geförderten Projekts in Kooperation mit der Trumpf Laser GmbH gelungen mit einem Multipass-Scheibenlaser-Verstärker neue Rekordausgangs-leistungen zu erzielen.

Das realisierte System erzeugte ultrakurze Laserpulse (UKP) mit einer mittleren Ausgangsleistung von 1,4 kW im infraroten Spektralbereich (1030 nm). Die emittierten Pulse waren 8 ps lang bei einer Pulsrepetitionsrate von 300 kHz (4,7 mJ Pulsenergie) und einer Beugungsmaßzahl kleiner M²=1,4. Hierzu wurde ein kommerzieller TruMicro5050 (115 W Ausgangsleistung, 6.5 ps Pulsdauer) als Seedlaserquelle verwendet. Dessen Ausgangsstrahl wurde mit Hilfe eine Matrix aus 40 Spiegeln insgesamt 40 Mal über einen Scheibenlaserkristall gefaltet und dabei verstärkt. Dieses System ist die erste Demonstration eines Scheibenlasers, welcher ultrakurze Laserpulse mit einer Ausgangsleistung von mehr als 1 kW emittiert. Gleichzeitig wurden, im Vergleich zu anderen Systemen in diesem Leistungsbereich, sehr hohe Pulsspitzenleistungen erzielt. Diese Kombination bietet für die ultrapräzise Bearbeitung mit UKP-Laserstrahlung deutliche Produktivitätsvorteile, z.B. beim Schneiden von Kohlefaserverbundwerkstoffen (CFK). Durch Frequenzkonversion des infraroten Strahls ist es weiterhin gelungen 820 W im grünen Spektralbereich und 234 W im UV zu erzeugen. Dies ist jeweils die bisher höchste Ausgangsleistung für UKP-Lasersysteme bei diesen Wellenlängen. 

Weitere Details stehen in J. Negel et al., "Ultrafast thin-disk multipass laser amplifier delivering 1.4 kW (4.7 mJ, 1030 nm) average power converted to 820 W at 515 nm and 234 W at 343 nm," Opt. Express 23, 21064-21077 (2015).

Ansprechpartner: Dr. Marwan Abdou Ahmed

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