Laserstrahlquellen

Das Technologiefeld Laser und Optik steht für innovative Laserstrahlquellen und hochwertige optische Komponenten und Systeme. Das Team der erfahrenen Laserexperten entwickelt Strahlquellen mit maßgeschneiderten räumlichen, zeitlichen und spektralen Eigenschaften und Ausgangsleistungen im Bereich μW bis GW. Das Spektrum der Laserstrahlquellen reicht von Diodenlasern bis zu Faser- und  Festkörperlasern, von Hochleistungs-cw-Lasern bis zu Ultrakurzpulslasern und von Single-Frequency-Systemen bis hin zu breitbandig abstimmbaren Lasern.

Festkörperlaser, Verstärker und Hochleistungsfaserlasersysteme

Bei den Festkörperlasern stehen sowohl Oszillatoren als auch Verstärkersysteme mit herausragenden Leistungsdaten im Zentrum des Interesses. Ob Laserhersteller oder Anwender, die Kunden erhalten nicht nur maßgeschneiderte Prototypen für ihren individuellen Bedarf, sondern auch Beratung zur Optimierung bestehender Systeme. Insbesondere im Bereich der Kurzpulslaser und der Breitbandverstärker können zahlreiche Patente und Rekordwerte als Referenz vorgewiesen werden.

Dabei konzentriert sich das Fraunhofer ILT im Wesentlichen auf slab- und scheibenlaserbasierte Verstärker, die bis in den Multi-kW-Bereich skaliert werden können. Das Fraunhofer IOF entwickelt dagegen Hochleistungsfaserlasersysteme, die von Monofrequenz-Strahlquellen bis zu Ultrakurzpulssystemen reichen und beugungsbegrenzte Ausgangsstahlen bis in den Multi-kW-Bereich liefern. Das Fraunhofer IOF deckt hierbei die ganze Prozesskette vom Faserdesign, Preform- und Faserherstellung, über die Systemintegration bis hin zur Anwendung ab.

Laserentwicklung

Darüber hinaus bieten die Institute technologische Lösungen zur Strahlformung und Strahlführung, Frequenzkonversion, dem Packaging optischer Hochleistungskomponenten und dem Design optischer Komponenten. Auch die Auslegung hocheffizienter Freiformoptiken zählt zu den Spezialitäten der Experten. Die Anwendungsgebiete der entwickelten Laser und Optiken reichen von der Lasermaterialbearbeitung und der Messtechnik, über Beleuchtungsapplikationen und Medizintechnik, bis hin zum Einsatz in der Grundlagenforschung.

Neben Laserentwicklungen von hohen, mittleren Leistungen und kurzen Pulsen steht die Erzeugung beliebiger Wellenlängen durch nichtlinear-optische Frequenzkonversion im Fokus der Entwicklungen. Nichtlinear-optische Materialien zeichnen sich dadurch aus, dass in ihnen unter intensiver Laserstrahlung Prozesse auftreten, bei denen Licht mit neuen Wellenlängen entsteht. Dazu gehören die Frequenzverdopplung, die Summen- und Differenz-Frequenz-Bildung und die optisch-parametrische Generation. Diese Prozesse werden vor allem eingesetzt, um Wellenlängen zu erzeugen, für die es keine geeigneten Lasermaterialien gibt oder um aus einem Festfrequenz-Pumplaser abstimmbares Laserlicht zu generieren.