Bessere und schnellere Laser
Neue Elektronikmodule können in die Quelle integriert werden, um die Diagnosemöglichkeiten oder Output-Konversionsfähigkeiten zu steigern. Diese Innovationen der nächsten Generation bieten ein höheres Maß an Benutzersteuerung und -bewusstsein, um die Technologie und die breite Palette von Prozessen, in denen sie eingesetzt wird, zu verbessern. Das Konzept des Projekts MINIMODS (Miniaturised diagnostics and frequency-conversion modules for ultrafast lasers) bestand in der Entwicklung einer Reihe von miniaturisierten und kosteneffizienten Modulen für fortgeschrittene Laserdiagnostik und -steuerung. Die angestrebten Entwicklungen waren eine Autokorrelatoreinheit, ein Strahlausbreitungsfaktor-Detektor, ein Spektrometer, ein Frequenzverdreifacher und ein Pulskompressor. Ziel war es, sehr kompakte, robuste, kostengünstige, wellenlängen-flexible und breitbandfähige Module zu schaffen. MINIMODE arbeitete an miniaturisierten Laserdiagnosetools und Frequenzumsetzungsmodulen, die klein genug sind, um direkt in die optischen Köpfe von Ultrakurzpulslasern und synchron gepumpten optischen parametrischen Oszillatoren integriert zu werden. Diese Module werden nicht eine direkte Ablesungen von Leistungsparametern (z.B. Pulsdauer, Spektrum, Strahlqualität) und Funktionalität ermöglichen, sie bieten auch die Möglichkeit, adaptive Steuerungsschleifen zu verwenden, um die Laserleistungsparameter mit bisher unerreichter Genauigkeit zu steuern. Dies wird jegliche Benutzereingriffe beim Betrieb dieser Systeme vermeiden, was sie für eine breite Palette von neuen Anwendungen geeignet macht. Der erste Schwerpunkt lag auf miniaturisierten Diagnosemodulen für Ultrakurzpulslaser im sichtbarem Licht, nahem Infrarot bzw. mittlerem Infrarot. Insbesondere sollten Designs für kosteneffektive Autokorrelatoreinheiten erzeugt werden. Die geplanten Designs zielen auf die Schaffung von Einheiten, die sich für den Breitbandbetrieb bei wichtigen Infrarot-Wellenlängen eignen, sowie von Alternativen im mittleren Infrarot für synchron gepumpte optische parametrische Oszillatoren. Eine zweite Anstrengung konzentrierte sich auf die Entwicklung von sowohl einem miniaturisierten Messgerät als auch einem kompakten Spektrometer für Nah- und Mittelinfrarot-Laserquellen. Das sollte zu Module führen, die entweder einzeln oder in integrierten Konstellationen betrieben werden können. Sie müssen schnelle und präzise Auslesen von kritischen Strahleigenschaften liefern können, einschließlich der räumlichen Qualität und der Ausgangswellenlänge. Diese Outputs können dann für die Überwachung oder die Rückführung in fortschrittliche Systeme verwendet werden. Das Projekt arbeitete auch an einer Reihe von sehr kompakten Frequenzverdreifacher-Modulen für die Verwendung mit bestimmten Arten von Lasersystemen, von schmalbandigen festen Wellenlänge bis zu stark abstimmbaren Quellen. Auch ein miniaturisierter Pulskomprimierer basierend auf neuartiger Dispersionskompensationsoptik wurde entwickelt.
Schlüsselbegriffe
Laser, MINIMODS, Diagnostik, Frequenzumwandlung, Autokorrelator, parametrischer Oszillator
