View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

32 7 Experimentelles
7.1.1 Der Nd-YAG-Laser
Nd-YAG-Laser sind Festkörperlaser. Das Lasermedium sind Nd 3 +-Ionen in einem Yttrium­
Alumnium-Granat [52]. Der wichtigste Laserübergang findet zwischen dem 4 F 3 /2 und dem
4I ll12 -Niveau der Nd 3 +-Ionen statt. Die bei diesem Laserübergang emittierten Photonen
besitzen eine Energie von 1.16 eV bzw. eine Wellenlänge von 1064 nm.
Bei dem hier verwendeten gepulsten Nd-Y AG-Laser handelt es sich um das Modell
"Powerlite 8020" der Firma Continuum. Die Pulslänge beträgt abhängig vom Q-Swich-Delay,
einer Energieeinstellung (s. u.), bei 1064 nm 6-8 ns. Durch Ausnutzung nichtlinearer optischer
Effekte in KDP- (Kaliumdihydrogenphosphat-) Kristallen ist eine Frequenzvervielfachung
möglich, so daß insgesamt die Wellenlängen 1064, 532, 355 und 266 nm zur Verfügung
stehen. Die Konversionseffizienz bei einer Frequenzverdopplung beträgt jeweils etwa 50 %.
Bei 1064 nm können 1200 mJ Energie pro Puls emittiert werden, bei 532 nm sind es 550 mJ,
bei 355 nm 310 mJ und bei 266 nm noch 120 mJ. Die Pulsfrequenz ist zwischen 1-20 Hz
wählbar [53].
Abb. 7.2 zeigt schematisch die Funktionsweise des hier verwendeten Nd-Y AG-Lasers. Der
Oszillator- (5) und der Verstärkertstab (8) werden durch Xe-Blitzlampen gepumpt. Der
Resonator wird durch den Rückseitenspiegel (1) und den Gaußschen Auskoppelspiegel (6)
begrenzt. Eine detaillierte Darstellung des Resonators ist in Abb. 7.3 zu erkennen.
10 9 10 9
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Abb. 7.2:
Schema des Nd-YAG-Lasers. 1) Rückseitenspiegel, 2) Pockels Zelle, 3) Y4-Platte,
4) dielektrischer Polarisator, 5) Oszillatorstab, 6) Gaußscher Auskoppelspiegel,
7) Umlenkspiegel, 8) Verstärkerstab, 9) KDP-Kristalle, 10) dichroitische
Teilerspiegel, 11) Injection Seeder [53].