Pumpmodule für Kurzpulslasersysteme
Funktionsprinzip
Pumpmodule für Hochenergie-Kurzpulslasersysteme bestehen aus Diodenlaserstacks, deren Einzelstrahlen mittels optischer Komponenten zu einem Strahlenbündel mit hoher Energiedichte geformt bzw. kombiniert werden. Mit diesen Modulen können Festkörperlaser mit kurzen Pulsdauern (10-6 bis 10-9 s) und hohen Pulsenergien im Joule-Bereich effizient optisch gepumpt werden. Entsprechend der Anzahl von Stacks bzw. Emittern lässt sich die Pumpleistung bis in den Kilowatt-Bereich skalieren.
Anwendungen
- Pumpen von Hochenergie-Festkörperlasersystemen (z. B. Yb:YAG, Nd:YAG) mit hohen Puls-Wiederholraten. Solche Systeme sind in der Forschung zunehmend nachgefragt (z. B. Röntgenlaser, Attosekunden-Spektroskopie, Teilchenbeschleuniger, Materialbearbeitung)
- Direkte Materialbearbeitung in der Industrie
- Das FBH ist ein Mitgliedsinstitut des EuPRAXIA-Konsortiums
Wellenlängen
- 650 bis 1060 nm
- z. B. 940 nm zum Pumpen von Yb:YAG-Scheibenverstärkern
Montage
- Diodenlaserstacks mit seitlicher Kühlung und hohem Konversionswirkungsgrad (η ~ 60%)
- Kopplung in Faser
Typische Daten
- QCW Betrieb tP = 1 ms, f = 10...200 Hz
- Optische Faser mit 1,9 mm Kerndurchmesser, NA 0.22
- Peak-Ausgangsleistung aus Faser > 5,5 kW
- Elektro-optischer Wirkungsgrad ~ 50%
- Mittlere Leistung aus Faser > 1 kW
- Peak-Leistung freistrahlend ~ 7 kW