Charakterisierung optischer Komponenten und Systeme für Scheibenlaser höchster Brillanz

Im Rahmen des Verbundvorhabens „Scheibenlaser höchster Brillanz“ arbeitet das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) daran, ein umfangreiches und belastbares Instrumentarium für die Charakterisierung optischer Schlüsselkomponenten für Scheibenlaser zu erarbeiten.

Charakterisierung optischer Komponenten und Systeme für Scheibenlaser höchster Brillanz

Im Rahmen des Verbundvorhabens „Scheibenlaser höchster Brillanz“ übernahm das LZH die Aufgabe, neuartige Charakterisierungsverfahren optischer Komponenten und Systeme in die Praxis umzusetzen. Optikkomponenten mit gesteigerter Leistungsverträglichkeit und höchster optischer Güte sind fundamentale Elemente für die Schlüsseltechnologie des Scheibenlaserkonzeptes und können nur auf der Grundlage modifizierter Standardcharakterisierungsverfahren realisiert werden.

In vielen Betriebszuständen limitiert die Leistungsverträglichkeit der Optikkomponenten die Ausgangsleistung des Scheibenlasers. Die Messung der laserinduzierten Zerstörschwellen insbesondere der Laserkristalle ist daher von primärer Bedeutung. Ebenfalls müssen Verfahren zur Bestimmung des Absorptionsgrads qualifiziert werden, nicht nur zur Abschätzung der optischen Güte der Laserkristalle, sondern auch um die Verlustwärme im Kristall bzw. in anderen optischen Komponenten zu minimieren.

Nicht zuletzt gehört zum Grundprinzip des Scheibenlasers ein vollflächiger thermischer Kontakt der Laserscheibe mit einem Kühlsystem. Dadurch kann ein gleichmäßigerer Temperaturverlauf im Kristall realisiert werden als bei konventionellen Systemen, so dass die thermische Linsenbildung erheblich reduziert wird. Essentiell für eine weitere Leistungssteigerung bei Scheibenlasern sind somit ein optimiertes Wärmeleitvermögen des Kristall-Schichtsystems und dessen thermische Kopplung an die Kühlung. Für die Messung des thermischen Verhaltens der Laserkristalle werden entsprechend angepasste Geräte am LZH entworfen und aufgebaut.

Die entsprechenden Forschungsarbeiten zur Qualifikation der Optiken sollen überwiegend direkt an den konfektionierten Laserkristallen durchgeführt werden. Diese Systemkomponenten sind innerhalb des Scheibenlasersystems den höchsten thermischen und optischen Belastungen ausgesetzt und stellen auf Grund ihrer Komplexität die Komponenten mit den höchsten Verlusten und folglich der geringsten Zerstörschwelle dar.

Dem Forschungsverbund soll mit den vorgeschlagenen Projektarbeiten in enger Kooperation mit den Projektpartnern ein umfangreiches und belastbares Instrumentarium für die Charakterisierung der optischen Schlüsselkomponenten erarbeitet werden. Darüber hinaus sollen die Ergebnisse der erarbeiteten Messverfahren in internationale Standards einfließen. Die Projektarbeiten werden vom BMBF gefördert.

Kontakt:

Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
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