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Ultrakurze Laserpulse

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Laser: Theorie, Typen und Anwendungen

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Zusammenfassung

Als ultrakurz bezeichnet man Laserpulse mit einer Dauer im ps- oder fs-Bereich (Diels und Rudolph 2006; Keller 1997, 2004; Koechner 2006). Wenige Jahre nach der Realisierung des Rubinlasers wurden erstmals ps-Pulse durch passive Modenkopplung eines Riesenpuls-Rubinlasers erzeugt (Mocker und Collins 1965), wenig später folgte der Nd:Glas-Laser (DeMaria et al. 1966). Seither wurden die Techniken zur Erzeugung ultrakurzer Laserpulse weiter entwickelt, sodass es heute möglich ist, Bandbreitenbegrenzte Pulsdauern sowohl von gepulsten wie auch von cw Lasern zu erhalten. Die kürzesten Pulsdauern betragen für Farbstofflaser mit nachfolgender Pulskompression ca. 6 fs bei 620 nm Wellenlänge (Fork et al. 1987). Für Festkörperlaser wurden 6,5 fs bei ca. 800 nm Wellenlänge erreicht (Jung et al. 1997; Keller et al. 1996), etwas später konnten Pulsdauern unter 6 fs erzeugt werden (Sutter et al. 1999; Morgner et al. 1999). Eine solche Pulsdauer entspricht weniger als 2 optischen Zyklen. Der verwendete Festkörperlaser ist ein Ti:Saphir-Laser, welcher mit einer Kerr-Linsen-Modenkopplung (KLM = Kerr-lens mode coupling) und einem breitbandigen sättigbaren Halbleiter-Absorber-Spiegel (SESAM = semiconductor saturable absorber mirror) ausgerüstet wurde (s. Abschn. 11.2.2). Diese Pulsdauern werden direkt aus dem Laser, d. h. ohne nachfolgende Pulskompression gemessen. Noch kürzere Pulse von 4,5 fs bzw. 3,8 fs Dauer wurden durch die Kompression von 20 fs-Pulsen eines Ti:Saphir-Lasers in einer gasgefüllten hohlen Silikatfaser (Nisoli et al. 1997) bzw. durch eine adaptive Kompression (Schenkel et al. 2003) produziert.

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  1. Department of Physics, ETH Zürich, Zürich, Schweiz

    Markus Werner Sigrist

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Sigrist, M.W. (2018). Ultrakurze Laserpulse. In: Laser: Theorie, Typen und Anwendungen. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-57515-4_11

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