Pumplaser der Kilowatt-Klasse

Unsere Pumpmodule für Hochenergie-Kurzpulslasersysteme bestehen aus Diodenlaserstacks. Damit lässt sich die Strahlung einzelner Emitter mittels optischer Komponenten zu einem Strahlenbündel mit hoher Energiedichte formen bzw. kombinieren. Solche Module können Festkörperlaser mit kurzen Pulsdauern (10^-6 bis 10^-9 s) und hohen Pulsenergien im Joule-Bereich effizient optisch pumpen. Die Pumpleistung lässt sich so - je nach Anzahl von Stacks bzw. Emittern - bis in den Kilowatt-Bereich skalieren.

Anwendungen

Pumpen von Hochenergie-Festkörperlasersystemen (z. B. Yb:YAG, Nd:YAG) mit hohen Puls-Wiederholraten. Solche Systeme sind in der Forschung zunehmend nachgefragt (z. B. Röntgenlaser, Attosekunden-Spektroskopie, Teilchenbeschleuniger, Materialbearbeitung)
direkte Materialbearbeitung in der Industrie

Das FBH ist Mitglied im EuPRAXIA-Konsortium.

Großes Pumpmodul für die Lasermaterialbearbeitung mit einem Faseranschluss — Pumpmodul mit ~6 kW Ausgangsleistung aus der Faser

Zwei Generationen von Pumpmodulen im Größenvergleich - das aktuelle Modul ist deutlich kleiner — Zwei Generationen von Pumpmodulen

Pumpmodule in einem Rack, die bei einem Kunden installiert wurden — Pumpmodule, die bei einem Kunden installiert wurden

Wellenlängen

650 bis 1060 nm, z. B. 940 nm zum Pumpen von Yb:YAG-Scheibenverstärkern

Montage

Diodenlaserstacks mit seitlicher Kühlung und hohem Konversionswirkungsgrad (η ~ 60%)
Kopplung in Faser

Typische Daten

QCW Betrieb t_P= 1 ms, f = 10...200 Hz
optische Faser mit 1,9 mm Kerndurchmesser, NA 0.22
Peak-Ausgangsleistung aus Faser > 5,5 kW
elektro-optischer Wirkungsgrad ~ 50%
mittlere Leistung aus Faser > 1 kW
Peak-Leistung freistrahlend ~ 7 kW

Ausgewählte Publikationen

Diode pumps for future laser plasma accelerators: perspectives from research and industry

Proc. of SPIE, vol. 12867, High-Power Diode Laser Technology XXII, Photonics West, San Francisco, USA, Jan 27 - Feb 1, 128670R (2024).

High-brightness 1.4 kW 780 nm QCW laser pump module with low-loss coupling into 1 mm fiber up to 50 % duty cycle

Proc. of SPIE, vol. 11983, High-Power Diode Laser Technology XX, Photonics West, Hybrid Event, San Francisco, USA, Jan 22-27, 1198309 (2022).

Kilowatt-class, High Duty Cycle, Passively Side-cooled 780 nm Diode Laser Stacks as Pumps for Pulsed MIR Lasers

OSA Laser Congress 2020 (ASSL, LAC), Virtual Event, Oct. 13-16, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2020), ISBN: 978-1-943580-84-2, p. JTh2A.26 (2020).

High Duty Cycle, High Repetition Rate High Brightness Diode Laser Pulsed-Pump-Sources

Advanced Solid State Lasers Conference (ASSL 2019), Vienna, Austria, Sep. 29 - Oct. 3, ISBN: 978-1-943580-68-2, paper JW2A.29 (2019).

Novel High-Power, High Repetition Rate Laser Diode Pump Modules Suitable for High-Energy Class Laser Facilities

MDPI instruments, vol. 3, no. 3, pp. 34 (2019).

Progress in high duty cycle, highly efficient fiber coupled 940-nm pump modules for high-energy class solid state lasers

Proc. SPIE 10513, Components and Packaging for Laser Systems IV, Photonics West, San Francisco, USA, Jan 27 - Feb 01, 1051319 (2018).

High duty cycle, highly efficient fiber coupled 940-nm pump module for high-energy solid-state lasers

High Power Laser Sci. Eng., vol. 4, e3 (2016).