Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 21: Laserentwicklung: Festkörperlaser 2

Q 21.4: Vortrag

Dienstag, 15. März 2011, 11:15–11:30, SCH A215

Yb:LiYF₄ als Scheibenlasermaterial — •Kolja Beil¹, Susanne T. Fredrich-Thornton¹, Christian Kränkel¹, Daniela Parisi², Klaus Petermann¹, Mauro Tonelli² und Günter Huber¹ — ¹Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg, Deutschland — ²NEST-Nanoscience Insitute-CNR, Dipartimento di Fisica, Pisa, Italien

Yb-dotiertes LiYF₄ (Yb:YLF) ist vor allem aufgrund seiner negativen thermo-optischen Koeffizienten, die die Ausprägung einer thermischen Linse unterdrücken, Gegenstand intensiver Forschung. Die lange Fluoreszenzlebensdauer von 2 ms wirkt sich überdies in relativ niedrigen Laserschwellen aus und die breiten Emissionsspektren ermöglichen sub-200-fs Pulse. Die Möglichkeit, effizienten Laserbetrieb auch bei, im Vergleich zu anderen Yb-dotierten Materialien, hohen Yb-Dotierungen zu realisieren macht Yb:YLF zu einem interessanten Material für den Scheibenlaserbetrieb, denn hohe Dotierungen erlauben geringere Scheibendicken und damit eine effizientere Kühlung. In dieser Arbeit wird erstmals Lasertätigkeit von Yb:YLF im Scheibenlaser demonstriert. In ersten Versuchen konnte mit einem 30% Yb-dotierten YLF Kristall eine Ausgangsleistung von 5.87 W erreicht werden, was unseres Wissens die höchste Leistung für dieses Material bei Raumtemperatur ist. Der maximale differentielle Wirkungsgrad betrug 42%. Da die Anregung mangels geeigneter Pumpquelle nicht im Maximum der Absorption stattfand und die Kristallbeschichtungen für Yb:YAG ausgelegt waren, ist zu erwarten, dass mit optimierten Parametern deutlich gesteigerte Effizienzen und Ausgangsleistungen erzielt werden können.