Wissenschaftler der Laval University in Kanada haben das erste entwickeltFaserlaserder Femtosekundenimpulse im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums erzeugen kann, ein Laser, der ultrakurze, helle Impulse im sichtbaren Wellenlängenbereich für ein breites Spektrum biomedizinischer und materialverarbeitender Anwendungen erzeugt.
Während die übliche Ausrüstung zur Erzeugung sichtbarer Femtosekundenpulse komplex und ineffizient ist, bieten Faserlaser eine vielversprechende Alternative mit den Vorteilen Stabilität, Zuverlässigkeit, geringem Platzbedarf, hoher Effizienz, niedrigen Kosten und hoher Helligkeit. Bisher konnten solche Laser jedoch nicht direkt sichtbare Lichtimpulse mit einer Dauer im Femtosekundenbereich (10-15 Sekunden) erzeugen.
Der Leiter des Forschungsteams, Réal Vallée, sagte, sie hätten das entwickelterster Femtosekunden-Faserlaserdie im sichtbaren Bereich arbeiten können. Der Laser, der auf einer Lanthanid-dotierten Fluoridfaser basiert, die rotes Licht mit 635 Nanometern emittiert, erreicht komprimierte Impulse mit einer Dauer von 168 Femtosekunden, einer Spitzenleistung von 0,73 Kilowatt und einer Wiederholfrequenz von 137 Megahertz. Darüber hinaus verwendeten sie eine handelsübliche blaue Laserdiode als Energiequelle im Gerät, wodurch das Gesamtdesign robuster, kompakter und kostengünstiger wurde.
Das Team stellt fest, dass, wenn in naher Zukunft mehr Energie und Leistung verfügbar sind, diese in vielen Anwendungen weit verbreitet sein könnten. Zu den potenziellen Anwendungen gehören die hochpräzise, qualitativ hochwertige biologische Gewebeablation und die Zwei-Photonen-Anregungsmikroskopie. Darüber hinaus könnten Femtosekundenlaserpulse auch zum Kaltabtragen von Materialien während der Bearbeitung verwendet werden, was sauberer ist als die Verwendung längerer Pulse beim Schneiden, da bei diesem Prozess kein thermischer Effekt auftritt.
Als nächstes planen die Forscher, die Technologie zu verbessern, indem sie das Gerät vollständig monolithisch machen, was bedeutet, dass die einzelnen Glasfaserkomponenten direkt miteinander verbunden werden, was optische Verluste im Gerät reduziert, die Effizienz erhöht und die Zuverlässigkeit, Kompaktheit usw. weiter verbessert Robustheit des Lasers. Sie untersuchen außerdem verschiedene Möglichkeiten, die Laserpulsenergie, Pulsdauer und Durchschnittsleistung zu erhöhen.
