Neuer Laser erzeugt extrem kurze Pulse
Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) unter der Leitung von Ursula Keller, Professorin am Institut für Quantenelektronik, haben einen Laser entwickelt, der die bisher stärksten ultrakurzen Laserimpulse erzeugen kann. Mit bis zu 550 Watt mittlerer Leistung werde der bisherige Rekord um mehr als die Hälfte überboten, erläutert die ETH in einer Mitteilung. „Dieser Rekord ist das Resultat einer langen und spannenden Reise mit sehr viel interessanter Laserphysik“, wird Keller in der Mitteilung zitiert.
Pro Sekunde gibt der Laser mehr als 5 Millionen Pulse ab, deren Leistung dabei bis zu 100 Megawatt erreicht. „Die jetzt erreichte Kombination aus noch höherer Leistung mit Pulsraten von 5,5 Megahertz beruht auf zwei Neuerungen“, erläutert Moritz Seidel, Doktorand in Kellers Labor. So haben die Forschenden zum einen eine spezielle Anordnung der Spiegel im Laser erarbeitet, bei der das Licht extrem verstärkt wird, ohne dabei die Stabilität des Lasers zu beeinträchtigen.
Zum anderen wurde ein von Keller erfundener Spiegel aus Halbleitermaterial weiterentwickelt. Dieser Semiconductor Saturable Absorber Mirror (SESAM) bringt den Laser dazu, kurze Pulse anstatt eines kontinuierlichen Strahls zu generieren. Für den neuen Laser wurde SESAM dabei unter anderem mit einem dünnen Fenster aus Saphir ausgestattet.
Die neue Technologie könnte die Bearbeitung von Materialien oder Präzisionsmessungen verbessern. Laut Keller bietet der neue Laser auch Möglichkeiten, Uhren noch genauer zu machen. „Ein Traum wäre es, wenn wir mit solchen extrem präzisen Uhren einmal messen könnten, dass die Naturkonstanten doch nicht konstant sind“, meint die ETH-Professorin. ce/hs