16. November 2013

Neuer Scheibenlaser-Rekord: 1,1 kW; 1,4 mJ / 7 ps; 800 kHz; M2 < 1,25

Im Rahmen eines vom BMBF geförderten Projekts wurde am IFSW ein Yb:YAG Multipass-Scheibenlaser-Verstärker für ultrakurze Laserpulse mit einer mittleren Ausgangsleistung von 1,1 kW, einer nahezu beugungsbegrenzten Strahlqualität und einem hohen optischen Wirkungsgrad von 44% realisiert. Bei 800 kHz Repetitionsrate beträgt die Pulsenergie der 7,3 ps kurzen Pulse 1,38 mJ. Damit wurde zum ersten Mal gezeigt, dass Ultra-Kurz-Puls (UKP) Laser mit über 1 kW mittlerer Leistung und Pulsenergien von über 1 mJ möglich sind, was für zahlreiche Anwendungen insbesondere in der Materialbearbeitung bedeutende Fortschritte ermöglichen wird.

Als Seed-Quelle diente ein kommerzieller UKP Scheibenlaser mit 80 W mittlerer Leistung von Trumpf. Der Multipass-Scheibenlaser-Verstärker wurde bei einer Wellenlänge von 969 nm in den sogenannten Null-Phonon-Übergang gepumpt. Der Verstärker nutzt 40 Durchgänge durch eine ca. 130 µm dünne Yb:YAG Scheibe und kommt ohne die bei ultrakurzen Pulsen sonst übliche Chirped Pulse Amplification (CPA) aus.

Weitere Details stehen in J.-P. Negel et al, Optics Letters 38 (24), 5442-5445 (2013).

Ansprechpartner: Dr. Marwan Abdou Ahmed

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