Festkörperlaser

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Festkörperlaser haben kristalline oder amorphe Feststoffe als aktives Medium, die mit optisch anregbaren Atomen bzw. Ionen dotiert sind. Alle Festkörperlaser werden optisch gepumpt (z.B. mit Blitzlampen) und können kontinuierlich (englisch cw, continuous wave) oder gepulst betrieben werden. Das Wellenlängenspektrum reicht mittlerweile von Infrarot bis zur Ultravioletten Strahlung. Je nach Ausführungsform können Festkörperlaser in einem extrem weiten Leistungs- und Pulsdauerbereich betrieben werden.

Festkörperlaser haben aufgrund einer großen Anzahl an Wirts- bzw. Trägermaterialien und Formen des aktiven Mediums eine besonders große Produkt- und Parametervielfalt.

Beispiele für Wirts- bzw. Trägermaterialien

  • Glas (Stablaser oder Faserlaser)
  • Aluminiumoxid Al2O3 (Korund, Saphir), z. B. Rubinlaser (Chrom-Dotierung) oder Titan:Saphir-Laser (Titan-Dotierung)
  • YAG (Yttrium-Aluminium-Granat), z.B. Nd:YAG-Laser
  • Yttrium-Vanadat (Nd-Dotierung)
  • Fluoride (z.B. Yttrium lithium fluorid YLF)

Beispiele für Dotierungsmaterialien

  • Chrom (z.B. im Rubinlaser, 694,3 nm (rot))
  • Neodym (z.B. Nd:YAG-Laser, 1064 nm (infrarot), bzw. frequenzverdoppelt 532 nm (grün); Nd:Glas, Nd:YLF, …)
  • Ytterbium (z.B. Yb:YAG-Scheibenlaser, 1030 nm (infrarot))
  • Titan (z.B. Titan:Saphir-Laser, 670-1100 nm (rot-infrarot))
  • Erbium (z.B. Er:YAG-Laser, 3 µm)

Form des aktiven Mediums:

Anwendungen

Festkörperlaser sind, neben CO2-Lasern, die am häufigsten in der industriellen Materialbearbeitung eingesetzten Laser, z.B. zum

  • Schweißen
  • Schneiden
  • Bohren
  • Gravieren
  • Löten
  • Härten

Weiterhin werden Festkörperlaser in der Mikrobearbeitung oder für verschiedenste Anwendungen in der Wissenschaft eingesetzt.

Im Kilowattbereich bieten Festkörperlaser (Faser- und Scheibenlaser) eine hohe Strahlqualität verbunden mit einer hohen Leistungseffizienz.


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