Zusammenfassung

Energieflußdiagramm eines typischen 7 kW-cw-CO2-Lasers:
Energieaufnahme 74kW = Klimatisierung 2kW
Gebläse 17kW
HF-Anregung 15kW
Gaskühlung 33kW
Laserstrahlung 7kW
Wirkungsgrad =9%
Kapitel 9:Festkörperlaser
Eigenschaften von Festkörperlasern:
– Art des aktiven Mediums: Dotierte Isolatoren: Ionen seltener Erden oder Übergangmetalle in
nichtleitenden Wirtskristallen
– Anregung: optisches Pumpen mit
– breitbandigen Edelgas- oder Halogenlampen (200-1000 nm)
– schmalbandigen Halbleiterlaser(806 nm)
– Konstruktiven Aufbau: Wassergekühlter Laserstab (flow-tube), Pumplichtreflektor, Faserkopplung
Spezifische Eigenschaften im Vergleich zu Gas-, Flüssigkeits- und Halbleiterlasern:
– Dichte der laseraktiven Ionen ca. 1019 cm-3 (Gaslaser ca. 1015 - 1017 cm-3)
– Hohe Leistungen, kurze Pulse, effiziente Frequenzverdopplung, Thermische Linse
– flexible Strahlführung durch Faseroptiken
Nd:YAG-Laser:
Eine Kryptondampflampe hat ihre Intensitätsspitzen ungefähr dort, wo Nd:YAG große Absorption hat
à gut für Anregung geeignet
Effizienz bei Pumpen durch Lampen relativ gering
à Halbleiterlaser können genau in Energie-Niveaus hineinpumpen
Prinzipieller Aufbau eines lampengepumpten Nd:YAG-Lasers:
Durch die Doppelellipsenform wird erreicht,
dass jeder ausgesendete Blitz in die Mitte
desLaserstabes trifft.
Energieflußdiagramm eines typischen 2 kW-cw-Nd:YAG-Lasers
Energieaufnahme 100kW = Thermische Verluste Lampen 50kW
Absorption (Wärme): Kavität 30kW
Kühlwasser und flow tubes 7kW
Laserstab 5kW
Optische Verluste: Reabsorption in den Lampen 5kW
Fluoreszenz 0,4kW
Resonatorverluste 0,6kW
Laserstrahlung 2kW
Wirkungsgrad 2-3%
Moderne Nd:YAG-Laser haben heute einen Wirkungsgrad = 15%
Strahlführung:
Je besser die Strahlqualität, desto dünner das Lichtleitkabel, das verwendet werden kann.