Weltweit leistungsstärkster Laser-Oszillator

Taktgeber Weltweit leistungsstärkster Laser-Oszillator

02.06.2023 Von Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther Lesedauer: 1 min

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Hamburger Wissenschaftlern der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg (UniBw H) haben einen besonders leistungsstarken Dünnscheiben-Laser-Oszillator entwickelt.

Der Laser ist in einem kompakten monolithischen Gehäuse mit einer Fläche von 0,7 m x 1,3 m untergebracht und passt problemlos auf einen typischen optischen Tisch. Diese neuartige Architektur macht den Oszillator transportabel und unempfindlich gegenüber der Umgebung und führt zu einer hohen Betriebsstabilität und Reproduzierbarkeit – entscheidend für wissenschaftliche High-End-Anwendungen.
(Bild: Eric Schambroon)

Im Gegensatz zu Laserverstärkern erzeugen und verstärken Laser-Oszillatoren die Laserstrahlung zeitgleich aus einem einzigen Gerät.

Das Kernstück des neuen Systems besteht aus einem Laser-Verstärkungs-Medium in einer besonderen Dünnscheibengeometrie und einer speziellen Anordnung von Spiegeln, die den Laserresonator bilden. Der Laser kann 14 Mio. Pulse pro Sekunde aussenden, jeder Puls enthält eine Spitzenleistung von 110 MW.

Derart herausragende Werte konnte man bisher nur durch mehrfache Verstärkung mit komplexen und riesigen Lasersystemen erreichen. Der im Team von Prof. Oleg Pronin von der Professur für Laser Technology & Spectroscopy entwickelte neue Dünnscheibenoszillator kann solche Werte nun mit einem wesentlich einfacheren Aufbau und ohne zusätzliche Verstärkung erreichen.

Das größte Rätsel der modernen Physik entschlüsseln

Dank seiner hohen Spitzenleistung kann die Ausgangsstrahlung des neuen Oszillators in den tiefen UV-Spektralbereich umgewandelt werden, in dem derzeit keine frequenzstabilen Laser existieren. Diese Art von tiefem UV-Laser wird eine neue Art einer extrem präzisen Uhr ermöglichen – eine Kernuhr –, die den Wissenschaftlern helfen könnte, dunkle Materie aufzuspüren und das größte Rätsel der modernen Physik zu entschlüsseln.

Darüber hinaus kann das neu entwickelte Instrument, sobald es auf den Markt kommt, weitere neue Anwendungsmöglichkeiten, z. B. in der Halbleitermesstechnik im ultravioletten Bereich oder in der Hig-End-Hochpräzisionsspektroskopie, bieten.

Dieser Beitrag bezieht sich auf die in Kürze erscheinende Veröffentlichung in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Optics Express: S. Goncharov, K. Fritsch, O. Pronin: „110 MW Thin-Disk Oscillator”, Optics Express31(11), (2023).

Artikelfiles und Artikellinks

Link: Zur Helmut-Schmidt-Universität

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