Femtosekunden-Strahlquellen der „Kompaktklasse“
Bislang haben die komplizierte Handhabung, hohe Investitions-kosten und die geringe mittlere Leistung eine breite industrielle Nutzung von Femtosekunden-Strahlquellen verhindert. Im Rahmen des BMBF-geförderten FEMTONIK-Forschungsprojekts FULMINA sollen diese Hürden überwunden werden.
Quelle: Photonik, 15.10.2009
Am LZH werden innovative, kompakte, wartungsarme und leistungsskalierbare fs-Verstärkersysteme mit industrietauglicher Aufbautechnik entwickelt. Dazu wird mit neuartigen Verfahren die Pulsdauer diodengepumpter regenerativer fs-Verstärker weiter reduziert. Entwickelt werden auch innovative Konzepte zur Pulsformung und zur minimalen Einengung der Verstärkungsbandbreite (gain narrowing effect), die in Ultrakurzpuls-Systemen mit hoher Verstärkung zu einer signifikanten Pulsverlängerung führt. Außerdem wurden Untersuchungen zur resonatorinternen zeitlichen und räumlichen Pulsstreckung durchgeführt (mehrdimensionales Pulsmanagement).
Auf dieser Basis wurden bereits unterschiedliche diodengepumpte regenerative Verstärker mit dem Lasermedium Yb:KYW realisiert. In einem Doppelkristall-Aufbau konnte die Pulsdauer durch Kombination zweier teilweise überlappender Verstärkungsspektren effektiv reduziert werden. Durch Übertragung auf ein Scheibenlasersystem ließ sich dieses Konzept mit nur einem einzigen Lasermedium realisieren. Des Weiteren wurde die räumliche Pulsstreckung zur Reduzierung der Pulsdauer erstmals erfolgreich in einem diodengepumpten regenerativen Verstärker demonstriert.
Mit den bisher verwirklichten Systemen wurden Pulsenergien bis 500 µJ bei einer Wiederholfrequenz von 20 kHz erzielt, was einer mittleren Leistung von 10 W entspricht. Die Pulsdauer lag bei 185 fs.
Das Hauptanwendungsgebiet der neuen Systeme ist die hochpräzise Fertigung von Mikrostrukturen und -mechaniken besonders aus temperaturempfindlichen Materialien bei deutlich reduzierter Prozessdauer.
Ansprechpartner:
Alexander Büttner
Tel. 0511/2788-540
