Pumpmodule für Kurzpulslasersysteme

Pumpmodul
Pumpmodul mit ~6 kW Ausgangsleistung aus der Faser

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

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 t= 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