Hansen, N: Praseodym-dotierte Fluoride für kompakte Festkörp

Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit richtet sich auf die Realisierung und Charakterisierung hocheffizienter, kompakter Praseodymlaser mit Emission im grünen Spektralbereich auf Basis fluoridischer Wirtskristalle. Für Pr 3+ -dotierte Materialien ergibt sich mit der direkten Erzeugung sichtbarer Laserstrahlung unter Anregung durch InGaN-Laserdioden bei einer Wellenlänge von 444 nm ein großes Potential zur Realisierung eines kompakten Lasers. Die Untersuchungen konzentrieren sich dabei auf Pr 3+:LiYF4 (Pr:YLF) als aussichtsreiches Lasermaterial für diese Anwendung. Weitere Schwerpunkte liegen in der vergleichenden spektroskopischen und Lasercharakterisierung der Materialien Pr 3+:BaY2F8 (Pr:BYF) und Pr 3+:LiY0,5Lu0,5F4 (Pr:YLLF), sowie der Analyse grundlegender Charakteristika des Pr:YLF-Lasersystems. Mit einem Pr(0,5at.%):YLF-Kristall konnte in einem einfachen, linearen, diodengepumpten Aufbau effiziente Lasertätigkeit mit Emission bei einer Wellenlänge von ?=522,5nm realisiert werden. Die maximale Ausgangsleistung von 358 mW, der differentielle Wirkungsgrad von 59% und die elektro-optische Systemeffizienz von 7,4% waren die höchsten bis dato dokumentierten Werte für einen einfach diodengepumpten grün emittierenden Pr-Laser. In einem ähnlichen Aufbau wurden durch Anregung eines Pr(2at.%):YLF-Kristalls mit einer gepulst betriebenen InGaN-Laserdiode im gewinngeschalteten Regime Laserpulse mit minimalen Längen von 128 ns im grünen Spektralbereich erzeugt. Mit einer vereinfachten Pumpoptik wurden in einer besonders kompakten, linearen Anordnung Experimente zur resonatorinternen Frequenzverdopplung eines rot emittierenden Pr:YLF- Lasers durchgeführt. Dabei wurde bei einer Wellenlänge von 319,8 nm im Dauerstrichbetrieb eine maximale Ausgangsleistung der kohärenten UV-Emission von 50 mW erreicht. In Durchstimmexperimenten mit Pr:YLF wurde Lasertätigkeit auch bei verstärkungsschwachen Emissionslinien gezeigt. Kontinuierlich durchstimmbar war der Laser allerdings nur über schmale