Rätsel der Physik entschlüsseln Weltweit leistungsstärkster Laser-Oszillator entwickelt

Der Laser ist in einem kompakten monolithischen Gehäuse: Diese neuartige Architektur macht den Oszillator transportabel und führt zu einer hohen Betriebsstabilität und Reproduzierbarkeit – entscheidend für wissenschaftliche High-End-Anwendungen.

Bild: Eric Schambroon
31.05.2023

Wissenschaftler der Helmut-Schmidt-Universität in Hamburg haben einen besonders leistungsfähigen Dünnscheiben-Laser-Oszillator entwickelt, der Spitzenleistungen bringt, die bisher nur durch mehrfache Verstärkung mit komplexen und riesigen Lasersystemen erreicht werden konnten. Das neue Gerät könnte helfen, das größte Rätsel der modernen Physik zu entschlüsseln.

Hamburger Wissenschaftler der Helmut-Schmidt-Universität ist es gelungen, einen besonders leistungsstarken Dünnscheiben-Laser-Oszillator zu entwickeln. Laser-Oszillatoren erzeugen und verstärken im Gegensatz zu Laserverstärkern die Laserstrahlung zeitgleich aus einem einzigen Gerät.

Mehr Leistung ohne Verstärkung

Das Kernstück des neuen Systems besteht aus einem Laser-Verstärkungs-Medium in einer besonderen Dünnscheibengeometrie und einer speziellen Anordnung von Spiegeln, die den Laserresonator bilden. Der Laser kann 14-Millionen-Pulse pro Sekunde aussenden, jeder Puls enthält 110-MW-Spitzenleistung.

Diese herausragenden Werte konnte man bisher nur durch mehrfache Verstärkung mit komplexen und riesigen Lasersystemen erreichen. Der neue, im Team von Prof. Pronin in der Professur für Laser Technology & Spectroscopy entwickelte Dünnscheibenoszillator, kann solche Werte nun mit einem wesentlich einfacheren Aufbau und ohne zusätzliche Verstärkung erreichen.

Bisher unerreichte Möglichkeiten

Mit Hilfe seiner hohen Spitzenleistung kann die Ausgangsstrahlung des neuen Oszillators in den tiefen UV-Spektralbereich umgewandelt werden, in dem derzeit keine Frequenz-stabilen Laser existieren. Diese Art von tiefem UV-Laser wird eine neue Art einer extrem präzisen Uhr ermöglichen – eine Kernuhr – die den Wissenschaftlern helfen könnte, dunkle Materie aufzuspüren und das größte Rätsel der modernen Physik zu entschlüsseln. Darüber hinaus kann das neu entwickelte Instrument, sobald es auf den Markt kommt, weitere neue Anwendungen in der Halbleitermesstechnik im ultravioletten Bereich und in der High-End-Hochpräzisionsspektroskopie bieten.

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