Wissenschaftler der Universität Laval in Kanada haben den ersten Faserlaser entwickelt, der Femtosekundenpulse im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums erzeugen kann. Dieser Laser, der ultrakurze, helle Impulse im sichtbaren Wellenlängenbereich erzeugen kann, kann in einer Vielzahl von Anwendungen wie der Biomedizin und der Materialbearbeitung eingesetzt werden.
Während die üblichen Geräte zur Erzeugung sichtbarer Femtosekundenpulse komplex und ineffizient sind, bieten Faserlaser die Vorteile Stabilität, Zuverlässigkeit, geringer Platzbedarf, hohe Effizienz, niedrige Kosten und hohe Helligkeit, was sie zu einer aufstrebenden Alternative macht. Bisher konnten solche Laser jedoch nicht direkt sichtbare Lichtimpulse mit einer Dauer im Femtosekundenbereich (10-15 Sekunden) erzeugen.
Der Leiter des Forschungsteams, Riel Ware, sagte, sie hätten den ersten Femtosekunden-Faserlaser entwickelt, der im sichtbaren Bereich arbeiten könne. Der Laser, der auf einer Lanthanid-dotierten Fluoridfaser basiert, ist in der Lage, rotes Licht mit 635 Nanometern zu emittieren und dabei einen komprimierten Impuls mit einer Dauer von 168 Femtosekunden, einer Spitzenleistung von 0,73 Kilowatt und einer Wiederholungsfrequenz von zu erreichen 137 Megahertz. Darüber hinaus verwendeten sie eine handelsübliche blaue Laserdiode als Energiequelle im Gerät, wodurch das Gesamtdesign robuster, kompakter und kostengünstiger wurde.
Das Team stellte fest, dass, wenn in naher Zukunft höhere Energie- und Leistungswerte verfügbar wären, diese in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt werden könnten. Zu den potenziellen Anwendungen gehören die hochpräzise, qualitativ hochwertige biologische Gewebeablation und die Zwei-Photonen-Anregungsmikroskopie. Darüber hinaus können Femtosekundenlaserpulse zum Abtragen kalter Materialien während der Bearbeitung verwendet werden, was sauberer ist als das Schneiden mit längeren Pulsen, da der Prozess keine thermischen Effekte erzeugt.
Als nächstes planen die Forscher, diese Technologie zu verbessern, indem sie das Gerät vollständig monolithisch machen, was bedeutet, dass die einzelnen Glasfaserkomponenten alle direkt miteinander verbunden werden, was die optischen Verluste des Geräts reduzieren, die Effizienz erhöhen und die Zuverlässigkeit, Kompaktheit usw. weiter verbessern wird Robustheit des Lasers. Sie untersuchen außerdem Möglichkeiten, die Laserpulsenergie, die Pulsdauer und die mittlere Leistung zu erhöhen.
