Festkörperlaser

Festkörperlaser werden breit im Markt eingesetzt: von der Produktions- und Messtechnik über die Kommunikation- und Informationstechnologie bis hin zur Medizintechnik. Das Fraunhofer ILT konzipiert, entwickelt und konstruiert festkörperbasierte Laser mit Pulsdauern im Nano- und Pikosekundenbereich bis in den Dauerstrichbetrieb und mit Repetitionsraten von wenigen Hz bis hin zu MHz beim gepulsten Betrieb. Ob große Pulsenergien (> 100 mJ) oder Pulsspitzenleistungen (> 100 MW), hohe mittlere Leistungen (> 1 kW), spezielle Wellenlängen im Bereich 1 µm bis 3 µm, schmalbandige oder breitbandige Spektren, die am Fraunhofer ILT entwickelten Laser decken ein breites Spektrum an kundenspezifischen Anforderungen ab.

Die INNOSLAB-Technologie ermöglicht leistungsstarke und kosteneffiziente »high-gain«-Laserverstärker, die in industriellen Anwendungen – etwa in der Produktionstechnik – genutzt werden. Die Kristallzusammensetzung und -geometrie sind dabei entscheidende Faktoren. Gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie entwickelt das Fraunhofer ILT auch neuartige Kristalle, die auf direkte und effiziente Weise applikationsspezifische Wellenlängen erzeugen. Festkörperlaser kommen beispielsweise als Sendequellen in LIDAR-Systemen für die Messtechnik zum Einsatz.

Das Leistungsangebot umfasst Machbarkeitsstudien, Simulationen, die Entwicklung von kundenspezifischen Festkörperlasern, die Automatisierung von Lasersystemen und die Integration in industrielle Anwendungen sowie individuelle Beratung.

Oszillatoren

• InnoSlab und Staboszillatoren
• Ultrastabile Single-Frequency Systeme für Luft- und Raumfahrt
• Angepasste Pulsdauern und Wellenlängen
• Neue Materialien

Verstärkersysteme

• InnoSlab Singlepassverstärker für hohe Pulsspitzenleistung und Energie
• Regenerative Verstärker mit variablen Pulslängen Pulsdauern von ps bis cw
• Einzelschuss bis MHz Pulsrepetitionsrate

Prototypenentwicklung

• Maßgeschneiderte kundenspezifische Lösungen
• Prototypen für den Einsatz im wissenschaftlichen und industriellen Umfeld
• Laser für die Luft- und Raumfahrt

Simulation & Beratung

• Entwurf, Analyse und Optimierung von Lasern mittels analytischer und numerischer Simulation
• Analyse und Optimierung kundeneigener Systeme

Luttmann, J., Klein, J. Plum, H.-D., Hoffmann, D., Hahn, S., Bode, M.:
FULAS: Design and test results of a novel laser platform for future LIDAR missions.
Solid State Lasers XXVI: Technology and Devices, San Francisco, California, United States, 28. Januar – 2. Februar 2017. Proc. SPIE Vol. 10082 (7 S.) (2017)

Elsen, F., Livrozet, M., Strotkamp, M., Wüppen, J., Jungbluth, B., Kasemann, R., Löhring, J., Meissner, A., Meyer, R., Hoffmann, H.-D., Poprawe, R.:
Demonstration of a 100-mJ OPO/ OPA for future lidar applications and laser-induced damage threshold testing of optical components for MERLIN.
Optical Engineering 57 (2) 21205- (4 S.)(2017)

Elsen, F., Livrozet, M., Strotkamp, M., Wüppen,J., Jungbluth, B., Kasemann, R., Löhring, J; Meissner,A. Meyera, R., Hoffmann, D., Poprawe, R.:
Demonstration of a 100mJ OPO/OPA for Future Lidar Applications and LIDT Testing of Optical Components for MERLIN.
Solid State Lasers XXVI: Technology and Devices, San Francisco, California, United States, 27 January - 1 February 2018. Proc. of SPIE Vol. 100821L (6 S.) (2017)

Strotkamp, M., Elsen, F., Löhring, J., Traub, M., Hoffmann, D.:
Two stage Innoslab amplifier for energy scaling from 100 to >500 mJ for future lidar applications
Appl. Opt. 56 (10), 2886-2892 (2017)

Löhring, J., Strotkamp, M., Elsen, F., Kasemann, R., Klein, J., Traub, M., Kochem, G., Meissner, A., Höfer, M., Hoffmann, D.:
Demonstration of a 500 mJ InnoSlab-amplifier for future LIDAR applications
Proc.  SPIE 97260, 97260M-1 (7 S.) (2016)

Kucirek, P., Meissner, A., Eiselt, P., Höfer, M., Hoffmann, D.:
A single-frequency double-pulse Ho:YLF laser for CO2-lidar
Proc. SPIE 9726, 97260 (6 S.) (2016)

Hahn, S., Bode, M., Luttmann, J., Hoffmann, H.-D.:
FULAS: High Energy Laser Source for Future LIDARApplications
ICSO 2016. International Conference on Space Optics. Biarritz, France, 18 - 21 October 2016. Paper 23 (8 S.) (2016)

Löhring, J., Strotkamp, M., Elsen, F., Kasemann, R., Klein, J., Traub, M., Kochem, G., Meissner, A., Höfer, M., Hoffmann, D.:
Demonstration of a 500 mJ InnoSlab-amplifier for future LIDAR applications
Proc.  SPIE 97260, 97260M-1 (7 S.) (2016)

Livrozet, M. J., Elsen, F., Wüppen, J., Löhring, J., Büdenbender, C., Fix, A., Jungbluth, B., Hoffmann, D.:
Feasibility and performance study for a space-borne 1645 nm OPO for French-German satellite mission MERLIN
Proc. SPIE 8959, 89590G (7) (2014)

Löhring, J., Luttmann, J., Kasemann, R., Schlösser, M., Klein, J., Hoffmann, H.-D., Amediek, A., Büdenbender, C., Fix, A., Wirth, M., Quatrevalet, M., Ehret, G.:
INNOSLAB-based single-frequency MOPA for airborne lidar detection of CO2 and methane
Proc. SPIE 8959, 1-8 (2014)

Li, J., Yang, S. H., Meissner, A., Hofer, M., Hoffmann, D.:
A 200 W innoslab Tm:YLF laser
Laser Physics Letters 10, 55002-
(2013)

Meissner, A., Kucirek, P., Li, J., Hoefer, M., Hoffmann, D.:
Simulations and experiments on resonantly-pumped singe-frequency Erbium lasers at 1.6 µm
Solid State Lasers XXII, Proc. SPIE 8599, H1-8
(2013)

Meissner, A., Li, J., Lopez-Perez, I., Yang, S., Hoefer, M., Hoffmann, D.: 200-W Tm:YLF INNOSLAB laser
Solid State Lasers XII, Proc. SPIE 8599, C1-7
(2013)

Tulea, C., Caron, J., Wahab, H., Gehlich, N., Hoefer, M., Esser, D., Jungbluth, B., Lenenbach, A., Noll, R.:
Highly efficient nonthermal ablation of bone under bulk water with a frequency-doubled Nd:YVO4 picosecond laser
Proc. SPIE 8565, 85656 E-1 (11 S.) (2013)

Faidel, H., Gronloh, B., Winzen, M., Liermann, E., Esser, D., Morasch, V., Luttmann, J., Leers, M., Hoffmann, D.:
Passive alignment and soldering technique for optical components 
Proc. SPIE 8235, (10 S.) 2012

Legall, H., Blobel, G., Stiel, H., Sandner, W., Seim, C., Takman, P., Martz, D. H., Selin, M., Vogt, U., Hertz, H. M., Esser, D., Sipma, H., Luttmann, J., Höfer, M., Hoffmann, H. D., Yulin, S., Feigl, T., Rehbein, S., Guttmann, P., Schneider, G., Wiesemann, U., Wirtz, M., Diete, W.:
Compact x-ray microscope for the water window based on a high brightness laser plasma source 
Opt. Express, OSA, 20, 18362-18369 (2012)

Pupeza, I., Holzberger, S., Eidam, T., Esser, D., Weitenberg, J., Carstens, H., Rußbüldt, P., Limpert, J., Udem, T., Tünnermann, A., Hänsch, T. W., Krausz, F., Fill, E.:
Generation of Coherent sub-20 nm XUV Radiation at 78 MHz via 
Cavity-Based HHG
Proc. of the 18th International Conference on Ultrafast Phenomena (2012)

Meissner, A., Kucirek, P., Hoffmann, H.-D.:
Resonantly-pumped single-frequency Er:YLuAG-laser with pulsed emission at 1645.2 nm  (air)
Proceedings of the Europhoton 2012 Conference, Stockholm (2012)

Fix, A., Ehret, G., Löhring, J., Hoffmann, D., Alpers, M.
Water vapor differential absorption lidar measurements using a diode-pumped all-solid-state laser at 935 nm
Appl. Phys. B-Lasers and Optics DOI 10.1007/s00340-010-4310-5, (11 S.) 2010

Löhring, J., Meissner, A., Hoffmann, D., Fix, A., Ehret, G., Alpers, M.
Diode-pumped single-frequency-Nd:YGG-MOPA for water-vapor DIAL measurements: design, setup and performance
Appl. Phys. B-Lasers and Optics DOI 10.1007/s00340-00-4314-1 (19 S.)
2010

Strotkamp, M., Schwarz, T., Jungbluth, B., Faidel, H., Leers, M.
Efficient, green laser based on a blue-diode pumped rare-earth-doped fluoride crystal in an extremely short resonator
Proc. SPIE 7578, 757880O (7 S.) 2010

Strotkamp, M., Schwarz, T., Jungbluth, B.
Power scaling of a compact and efficient blue diode pumped solid state laser emitting green light
Advanced Solid State Photonics (ASSP), San Diego, Ca., February 3, 2010. OSA Technical Digest Series, Paper AMB 29. (3 S.)

C. Brecher, N. Pyschny, P. Loosen, M. Funck, V. Morasch, R. Schmitt, A. Pavim
Self-optimising flexible assembly systems
Self-x in Engineering. Benjamin Klöpper, Wilhelm Dangelmaier (Eds.)
Münster: MV-Wissenschaft 2009
pp. 23-38

J. Dolkemeyer, M. Funck, V. Morasch, C. Schnitzler, P. Loosen
Soldering techniques for the assembly of high power solid-state lasers
European Conference on Lasers and Electro-Optics and the XIth European Quantum Electronics Conference, Munich June 14-19, 2009

B. Gronloh, M. Höfer, R. Wester, H.-D. Hoffmann
High power UV generation at 355 nm by means of extracavity frequency conversion of a high repetition rate Innoslab MOPA system
Proc. SPIE
7193, 71930Y (11S.) 2009

R. Schmitt, A. Pavim, C. Brecher, N. Pyschny, P. Loosen, M. Funck, J. Dolkemeyer, V. Morasch
Flexibel automatisierte Montage von Festkörperlasern
WT-Online Nr. 11/12, 955-960, 2008

G. Kochem, M.Haverkamp, K. Boucke
Frequency stabilized high brightness tapered amplifier and laser modules
Proc. SPIE 6997, 69971A, 2008

W.Schulz, H. Weber, R. Poprawe (Eds.)
Laser Systems Pt 2.
W. Schulz; H. Weber, R. Poprawe (Eds.): New Series Landolt-Börnstein, Group VIII/1: Advanced Materials and Technologies, Volume 1: Laser Physics and Applications, Subvolume VIII/1B 2
Berlin: Springer 2008

J. Luttmann, K. Nicklaus, V. Morasch, S. Fu, M. Höfer, M. Traub, H.-D. Hoffmann, R. Treichel, C. Wührer, P. Zeller
Very high-efficiency, frequency-tripled Nd:YAG MOPA for spaceborne lidar
Proc. SPIE 6871, 12 S., 2008

J. Luttmann, K. Nicklaus, V. Morasch, S. Fu, M. Höfer, M. Traub, H.-D. Hoffmann, R. Treichel, C. Wührer, P. Zeller
Very high-efficiency, frequency-tripled Nd:YAG MOPA for spaceborne lidar
Proc. SPIE 6871, 12 S., 2008

M. Hoefer, M. Traub, R. Kleindienst, H. Sipma, H.-D. Hoffmann, P. Wessels, P. Burdack
Multi ten-watt, ultra-stable, and tuneable Innoslab-based single frequency MOPA
Proc. SPIE 6451, 7 S., 2007

J. Loehring, K. Nicklaus, N. Kujath, D. Hoffmann
Diode pumped Nd:YGG laser for direct generation of pulsed 935 nm radiation for water vapour measurements
Proc. SPIE 6451, in print, 2007

K. Nicklaus, M. Daniels, R. Hohn, D. Hoffmann
Optical Isolator for Unpolarized Laser Radiation at Multi-Kilowatt Average Power
Technical Digest - OSA "Advanced Solid-State Photonics" (3 S.) 2006