Design und Analyse kompakter, diodengepumter Femtosekunden-Laser

Femtosekunden-Laser ermöglichen Anwendungen, die sonst undenkbar wären. Mit frequenz-verdoppelten Festkörperlasern gepumpte Ti:Saphir fs-Oszillatoren repräsentieren den Stand der Technik. Anwender fordern jedoch leichter handhabbare und preiswertere fs-Laserstrahlquellen. Durch einen einfachen, kompakten Aufbau können diodengepumpte Kerr-Lens modengekoppelte (KLM) fs-Oszillatoren diese Forderungen erfüllen. Bislang konnten sie sich nicht durchsetzen, da immer nur einer der Parameter Pulsdauer, Leistung und Bau-größe zufriedenstellend war.
Mit den vorgestellten kompakten und rauscharmen diodengepumpten KLM Colquiriit fs-Oszillatoren wird erstmals gleichzeitig 100-150mW mittlere Leistung, 60-120nm Bandbreite und 13,5-20fs Pulsdauer erreicht. Geeignete konstruktive Maßnahmen ermöglichen War-tungsfreiheit und eine leichte Bedienung. Die Praxistauglichkeit wird in vielen Anwendungen demonstriert.
Neuartige Resonatorkonzepte verbessern die Modenanpassung der Pumpstrahlung. Bei der numerischen und experimentellen Optimierung der Resonatorgeometrie wird erstmals die räumliche Sättigung der Verstärkung, die Abhängigkeit der SAM und SPM von der Pulsleis-tung und Beugungsverluste berücksichtigt. Die SAM wird bei der mittleren auftretenden Puls-leistung maximiert, damit die SAM für hohe Pulsleistungen nicht sättigt, während die SPM weiter anwächst und die Modenkopplung destabilisiert. Unterschiedliche Dispersionskompen-sationen mit Prismen und mit einem Weißlicht-Interferometer charakterisierten, dispersiven Spiegel werden untersucht.