Heidelberg 1999 – scientific programme
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Q: Quantenoptik
Q 31: Festkörperlaser III
Q 31.1: Talk
Thursday, March 18, 1999, 14:00–14:15, PH2
Leistungsoptimierung hochrepetierender 3 µm–Erbium Laser — •C. Ziolek1, A. Heisterkamp1, H. Lubatschowski1, H. Welling1 und W. Ertmer2 — 1Laser Zentrum Hannover e.V., Hollerithallee 8, 30419 Hannover — 2Institut für Quantenoptik, Universität Hannover, Welfengarten 1, 30169 Hannover
Für die chirurgische Medizin wünschenswert ist bei der Behandlung des Grauen Stars, in deren Verlauf die menschliche Augenlinse emulsifiziert werden muß (Phakoemulsifikation), ein leistungsfähiges hochrepetierendes Lasersystem. Ziel der hier vorgestellten Arbeiten war es daher, gepulsten Laserbetrieb im Bereich von 3 µm Wellenlänge bei hohen Repetitonsraten von ≥100 Hz mit Pulsenergien >10 mJ zu erzielen.
Für solche Lasersysteme geeignet sind u.a. die blitzlampengepumpten Er(Cr):YAG und Er(Cr):YSGG Kristalle. Von besonderem Interesse für eine Leistungsoptimierung dieser Systeme ist eine gute quantitative Kenntnis des thermischen Verhaltens. Es wurden dazu die Auswirkungen verschiedener Pump– und Kühlkonzepte auf die thermischen Abläufe in den Laserköpfen mit Hilfe von Methoden der finiten Elemente numerisch analysiert. Da die Temperaturverteilung auch den Ausgangspunkt für im Kristall entstehende mechanische Spannungen bildet, ließ sich ebenfalls eine obere Grenze für die Pumpenergie in Abhängigkeit von Pumpkammer und Laserkristall ermitteln.
Dadurch wurde erstmalig mit blitzlampengepumpten Systemen Laserbetrieb bei 2,79 µm Wellenlänge mit einer Ausgangsleistung von über 1,7 W bei Repetitionsraten von über 100 Hz erreicht. Die Pumpleistung konnte dabei unter 850 W gehalten werden. Damit ließen sich im Vergleich zu vorangegangenen Untersuchungen sowohl die Repetitionsrate als auch die Ausgangsenergie des ErCr:YSGG–Lasers verdoppeln.