EN
DE

Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt. Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten Laseraufbau ermöglichen sie kompakte, robuste und wartungsfreie Systeme. Grundlage der Lichtquellen sind optische Glasfasern, deren Kern geringe Mengen Seltenerd-Ionen enthält. Diese Dotierung erzeugt in der Faser als aktives Lasermedium hochintensives Licht über einen bestimmten Wellenlängenbereich. Für eine breite Anwendung der Systeme mangelte es bisher an einem in die Faserarchitektur integrierbarem Konzept, um einzelne Wellenlängen flexibel über die komplette Verstärkungsbandbreite der Laser einzustellen.

Diese Lücke haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-IPHT nun geschlossen. Ein neuer, im Rahmen des Projekts „FlexTune“ konzipierter, Laserresonator grenzt bei gleichbleibender Pulsrate das emittierte Licht auf die Antwort eines einzelnen Gitters, das heißt eine Wellenlänge, ein. Der Resonator arbeitet mit einer zeitlich variablen Schleife, die einzelne Wellenlängen über die spektral abhängigen Laufzeitunterschiede der Lichtpulse filtert. Die Jenaer Forscherinnen und Forscher demonstrierten den Betrieb des Lasers mit bis zu drei Wellenlängen und hoher Synchronisierung (Pulsüberlapp von >99 Prozent im 2-Wellenlängenbetrieb) über eine Abstimmbandbreite von 50 Nanometern. Mit den flexiblen, gepulsten Faserlasern öffnet sich ein perspektivisches Anwendungsspektrum für die Lebenswissenschaften und Biophotonik.