1 - Spektrale Kombination mittels Reflexionsgitter. 2 - Hergestellte hocheffiziente Transmissionsgitter.

Spektrale Strahlkombination

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Motivation

Faserlaser besitzen ein sehr großes Potenzial hinsichtlich der Skalierung erreichbarer Ausgangsleistungen. Jedoch sind ab einem bestimmten Punkt einzelne Faserlaser trotz aller erreichter Neuerungen und technologischer Fortschritte der letzten Jahre durch das Auftreten von unerwünschten nichtlinearen Effekten limitiert.

 

Verfahren

Durch spektrale Strahlkombination (spectral beam combining »SBC«) kann das Leistungspotenzial unabhängig von der begrenzten Leistung einzelner Faserlaser weiter gesteigert werden. Dazu werden die Bündel mehrerer unabhängiger Faserlaser unterschiedlicher Wellenlänge mit einem dispersiven Element (z. B. dielektrisches Reflexionsgitter) räumlich zu einem einzigen Ausgangsbündel überlagert. Dadurch kann die Gesamtleistung des SBC-Systems gegenüber einem einzigen Faserlaser um ein Vielfaches gesteigert werden. Das Konzept lässt sich auf gepulste Systeme übertragen. Hierbei sind nicht die mittlere Leistung, sondern auch Pulsparameter wie Spitzenleistung und Pulsenergie für die Anwendungen wichtig.

 

Veröffentlichungen

  • T. Schreiber, C. Wirth, O. Schmidt, T. V. Andersen, I. Tsybin, S. Böhme, T. Peschel, F. Brückner, T. Clausnitzer, F. Röser, R. Eberhardt, J. Limpert, A. Tünnermann, »Incoherent Beam Combining of Continuous-Wave and Pulsed Yb-Doped Fiber Amplifiers«, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 15, 2, 354 – 360 (2009).
  • O. Schmidt, C. Wirth, D. Nodop, J. Limpert, T. Schreiber, T. Peschel, R. Eberhardt, and A. Tünnermann, »Spectral beam combination of fiber amplified ns-pulses by means of interference filters«, Opt. Express 17, 22974-22982 (2009).