Laseranwendungen

Ti:Saphir Laser sind in vielen Forschungsgebieten weit verbreitet. Dieses liegt daran, dass die Laser sowohl im CW- als auch im Impulsbetrieb arbeiten können und dabei auch über einen relativ weiten Bereich (670nm-1070nm) abstimmbar sind.

In solchen Lasern platzierter Ti:Saphir-Kristall wird mit einem grünen Laser gepumpt. Als Pumpquellen eignen sich zum einen Argon-Ionen-Laser, der relativ teuer, groß und ineffizient ist, oder frequenzverdoppelte Festkörperlaser, die eine echte Alternative dazu darstellen. Die Laserlichtqualität des Pumplasers hat einen direkten Einfluss auf Ti:Saphir Laser und ist somit eines der entscheidenden Faktoren.

HT Laser bietet hochwertige DPSS Laser des Models "Mozart" an, die für das Pumpen von Ti:Saphir Laser ausgelegt sind. Dieser Laser emittiert Licht der Wellenlänge 532nm mit einer Leistung über 12W und einem Rauschen von unter 0,02%(RMS).

Bose-Einstein-Kondensation,  Atomuhren, Kühlen von Antiwasserstoff, Ultrakalte Fermigase sind nur einige von vielen Anwendungen, die Laserkühlung erfordern.

Die Temperatur eines Gases ist eine ungeordnete Bewegung seiner Teilchen im Raum. Je größer die mittlere Geschwindigkeit der Teilchen (z.B. Atome), desto heißer sind diese. Mit Hilfe von Laserstrahlen können Atome extrem stark verlangsamt werden. Diese Möglichkeit besteht, weil durch Licht ein Impuls übertragen werden kann.

Es gibt verschiedene Methoden, die Kühlung mittels Laserstrahlen zu bewerkstelligen.

Bei einer geeigneten Anordnung und Frequenz des Laserstrahls etwas unterhalb einer Resonanzfrequenz des Atoms, unter Ausnutzung des  Dopplereffekts, wird das Licht von den Atomen absorbiert, wenn sich dieser auf den Laserstrahl zubewegt. Die vom Atom wieder abgestrahlten Photonen haben eine höhere Energie. Diese wird also dem Atom entzogen und dieser Kühlt sich ab.

Für die Durchführung solcher Aufgaben sind Laser mit möglichst  schmaler Bandbreite und exakt einstellbarer Linie notwendig. Ebenso ist  die Stabilität des Laserstrahls sehr wichtig.

HT Laser bietet Lasersysteme an, die wie kaum andere für Laserkühlung prädestiniert sind. Unter anderem sind die:

"TIS-SF-***"-Serie erzeugt ultraschmalbandige Linien mit unter 10kHz/s bzw. 1 kHz/0,1s rms bei einem Frequenzdrift unter 40 MHz/Std. im Bereich von 695-1050 nm.

"DYE-SF-***"-Serie ist in der Lage Linienbreiten unter 100 kHz/s bzw. 10kHz/0,1s rms bei einem Frequenzdrift unter 40 MHz/Std. im Bereich von 550-700 nm zu erzeugen.

Model "Tisarius-D" mit sehr schmalen Banbreite unter 10 kHz/s rms im UV-blau-grün Bereich 350-525 nm.

Auch andere Lasermodelle sind für Laserkühlung geeignet. Vollständige Laserliste finden Sie hier.

Die Raman-Spektroskopie (oder Raman-Mikroskopie) ermöglicht eine berührungsfreie Untersuchung und Analyse von Materialien. Damit werden nicht nur pharmazeutische, biologische oder chemische Proben analysiert, sondern auch verschieden Halbleitermaterialien, Polymere, Mineralien und vieles mehr.

Die Wechselwirkung zwischen dem Laserlicht und den Proben erfolgt dadurch, dass das gestreute Licht teilweise nicht mehr die Frequenz  der Quelle aufweist. Diese Energieverschiebung gibt Informationen über die untersuchte Probe. Preis und das Raman-Spektrum, stellt einen chemischen "Fingerabdruck" der Materialien dar. Anhand des Spektrums lässt sich bestimmen, aus welchen Materialien die Probe besteht.

Für die Raman-Spektroskopie werden meistens Laser im sichtbaren Wellenlängenbereich verwendet. Einer der wichtigen Faktoren ist die Bandbreite der Laserlinie, da diese einen Einfluss auf die Auflösung hat. Je schmaler die Laserlinie, desto besser wird die Auflösung. Nicht weniger wichtig ist die Stabilität der Laserlinie. Diese sollte nach Möglichkeit immer denselben Wert haben und sich nicht verschieben.

HT Laser bietet eine Vielzahl an Lasern an, die für Raman-Spektroskopie bestens geeignet sind.

"TIS-SF-***"-Serie erzeugt ultraschmalbandige Linien mit unter 10kHz/s bzw. 1 kHz/0,1s rms bei einem Frequenzdrift unter 40 MHz/Std. im Bereich von 695-1050 nm.

"DYE-SF-***"-Serie ist in der Lage Linienbreiten unter 100 kHz/s bzw. 10kHz/0,1s rms bei einem Frequenzdrift unter 40 MHz/Std. im Bereich von 550-700 nm zu erzeugen.

Model "Tisarius-D" mit sehr schmalen Banbreite unter 10 kHz/s rms im UV-blau-grün Bereich 350-525 nm.

DPSS Laser "Mozart" erzeugt Liniebreite unter 5 MHz (1s rms) mit der Wellenlänge 532nm

Schauen Sie sich auch andere Lasersysteme an.

Die Laser-Doppler-Anemometrie ist heutzutage eine sehr verbreitete Methode, um Geschwindigkeiten von Fluiden (Gase oder Flüssigkeiten) lokal und berührungslos zu messen. Dabei wird ein CW-Laserstrahl einer höher Kohärenzlänge mit Hilfe eines Strahlteilers in zwei Teilstrahlen geteilt. Die beiden Teilstrahlen werden am Messpunkt gekreuzt, dabei wird ein Interferenzmuster erzeugt.

Passieren diese im Gas oder der Flüssigkeit vorhandenen Teilchen, die das erzeugte Streifenmuster an der Messtelle haben, so reflektieren diese das Licht zum Detektor. Die Schwebung zwischen dem unterschiedlich dopplerverschobenen Streulicht der Laserstrahlen wird erfasst und daraus die Geschwindigkeit der Teilchen und somit des Fluids errechnet.

Um ein sauberes und stabiles Interferenzmuster zu erzeugen, muss ein Laserstrahl eine hohe Kohärenzlänge sowie hohe Leistungs- und Richtungsstabilität aufweisen.

Das 532 nm Lasersystem "Mozart" ist für solche Aufgabenstellung perfekt geeignet. Dieser besitzt eine relativ hohe Kohärenzlänge von über 19 m, bei sehr geringem Rauschen von unter 0,03% RMS.

Schauen Sie sich auch andere Lasersysteme an.