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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 3: Festkörperlaser I

Q 3.5: Vortrag

Montag, 19. März 2007, 11:30–11:45, 5K

Optische Steuerung der Emission eines Pr,Yb:ZBLAN Faserlasers — •Ortwin Hellmig, Oliver Back, Klaus Sengstock und Valeri Baev — Institut für Laserphysik, Universität Hamburg, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg

Pr,Yb:ZBLAN upconversion Faserlaser emittieren in mehreren Spektralbereichen zwischen 492 und 717 nm. Die Steuerung der Laserleistung und des Emissionsspektrums kann über die Pumplichtquelle und durch die Veränderung des Reflektionsgrades der Resonatorspiegel mit einem einstellbaren Luftspalt erfolgen, ist aber relativ langsam. Für eine schnelle Steuerung der Laserleistung haben wir ein neuartiges optisches Modulationsverfahren entwickelt. Dabei erfolgt eine verzögerungsfreie Inversionskontrolle durch ein zusätzlich in den Laser eingekoppeltes Steuerlicht mit einer Wellenlänge, die resonant zu einem anderen möglichen Laserübergang, z.B. 635 nm, gewählt wird. Bei dieser Steuerung wurde kontrollierter Superpulsbetrieb bei Frequenzen der Relaxationsschwingungen im Bereich von 10⁴ - 10⁶ Hz mit etwa 10-fach überhöhter Spitzenleistung erreicht. Die maximale Spitzenleistung von etwa 50 mW bei der Emissionswellenlänge von 493 nm und der Wiederholfrequenz von 300 kHz wurde bei einer eingekoppelten Pumpleistung von 100 mW demonstriert und ist durch einen Hystereseeffekt nur bei einer Reduzierung der Modulationsfrequenz erreichbar. Dieses Konzept funktioniert auch bei deutlich höheren Frequenzen; so besteht die Möglichkeit, allein durch eingekoppeltes Steuerlicht, ein „Mode Locking“-Betrieb mit einer Frequenz von 10⁸ Hz ohne zusätzliche optische Elemente im Resonator einzustellen.