Forschung an Festkörperlasern
Prof. Dr. Günter Huber
Die Gruppe Festkörperlaser des Instituts für Laserphysik untersuchte neue Lasermaterialien und kohärente Lichtquellen in zahlreichen öffentlich geförderten, fundamentalen und angewandten Projekten. Anwendungsorientierte Projekte wurden meist in enger Zusammenarbeit mit der Industrie durchgeführt. Die Kombination von Materialwissenschaft und Laserphysik erwies sich als wichtiger Aspekt bei der effizienten Erforschung und Entwicklung von neuen Festkörperlasern. Detaillierte Forschungsresultate sind hier zu finden. Ein Überblick über die wichtigsten Forschungsaktivitäten wird im Folgenden gegeben:
Kristallzucht
- von Fluoriden und Oxiden nach dem Czochralski-Verfahren
- von hochschmelzenden Oxiden nach der Heat-Exchange Methode (HEM),
insbesondere von Seltenerd-dotierten Sesquioxiden
- Mikrostrukturierung von Volumenkristallen mit Ultrakurzpuls-Lasern
- Herstellung dünner Schichten mittels Pulsed Laser Deposition (PLD)
Spektroskopische Charakterisierung von Laserkristallen
- Absorptions-, Emissionsspektroskopie
- Fluoreszenzdynamik, Lebensdauern angeregter Zustände
- Absorption aus angeregten Zuständen (ESA)
- Strahlende und nichtstrahlende Übergänge
- Bestimmung von Wirkungsquerschnitten
- Energietransfer zwischen Dotierionen
Laser im nahen infraroten Spektralbereich
- Effiziente Dioden-gepumpte Nd-, Yb, Tm-, Ho-und Er- Laser
- Yb-dotierte Scheibenlaser mit hohen Leistungen und ultrakurzen Pulsen
- Laserverluste bei hohen Dotierkonzentrationen und Inversionsdichten
- Durchstimmbare Laser auf der Basis von Übergangsmetall-Ionen
Ti3+, Cr2+, Cr3+ und Cr4+
Laser im sichtbaren Spektralbereich
- Nichtlineare Konversion von kohärenter, nah-infraroter Strahlung
- Aufwärtsmischung (up-conversion Laser)
- Festkörperlaser mit direkter Emission im Sichtbaren basierend auf
Pr, Tb, Dy- dotierten Materialien
- Frequenzverdopplung von Pr-Lasern ins UV
Kristalline Wellenleiterlaser
- Verlustarme Wellenleiterstrukturen in Volumenkristallen, geschrieben
mit Ultrakurzpuls-Lasern
- Kompakte und effiziente kristalline Nd- und Yb- dotierte Wellenleiterlaser
- Laser in komplexen Strukturen, z.B. in gekrümmten YAG-Wellenleitern
- Seltenerd-dotierter Saphirlaser in planaren PLD-hergestellten Schichten