Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 12: Laser Development: Solid State Lasers I
Q 12.4: Vortrag
Montag, 8. März 2010, 17:15–17:30, F 128
Hocheffiziente Femtosekunden-Laser geschriebene Kanal-Wellenleiterlaser in Yb:YAG-Kristallen — •Thomas Calmano, Jörg Siebenmorgen, Klaus Petermann und Günter Huber — Universität Hamburg, Institut für Laser-Physik, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg
Aufgrund eines nichtlinearen Absorptionsprozesses ist eine Volumenstrukturierung dielektrischer Materialien mit fs-Laserpulsen im µ m-Bereich möglich. In Yb-dotierten und undotierten YAG-Kristallen wurde die kristalline Struktur im Fokus des fs-Lasers zerstört. Durch Verfahren der Probe unter dem Fokus des fs-Lasers wurden Spuren aus zerstörtem Material hergestellt. Aufgrund des elasto-optischen Effekts bewirken diese Spuren eine lokale spannungsinduzierte Erhöhung des Brechungsindexes im umgebenen Material um Δ n ≈ 10−3. In diesen Bereichen konnte Wellenleitung gezeigt werden. Durch Schreiben zweier paralleler Spuren in einem Abstand von 25 µ m wurden im Bereich zwischen den Spuren Wellenleiter mit Verlusten von ca. 1,2 dB/cm hergestellt. Lasertätigkeit der Wellenleiter war über die Rückkopplung an den Endflächen aufgrund der Fresnel-Reflexion von R ≈ 9 % möglich. Dies entspricht einem Auskoppelgrad von 99 %. Mit Yb(7%):YAG wurde eine maximale Ausgangsleistung von 775 mW bei 1,21 W eingekoppelter Pumpleistung und einer Schwellpumpleistung von 163 mW erreicht. Der differentielle Wirkungsgrad von ηs = 74 % bezüglich eingekoppelter Pumpleistung und ηse = 66 % bezüglich einfallender Pumpleistung ist der höchste Wirkungsgrad, der bisher in fs-Laser geschriebenen Wellenleiterlasern erzielt wurde.