Referenzprojekte
Das Rubinsystem ist, bis auf Anwendungen in der Hautpigmentbehandlung, im Laufe der Jahre immer weiter in den Hintergrund getreten, da dieser Laser aufwendig zur Laseremission zu bringen war und dann eher spektral breitbandig emittiert. Im Jahre 2019 jedoch fand eine Auferstehung statt, indem Walter Luhs und Bernd Wellegehausen in ihrer Veröffentlichung zeigten, dass eine optische Anregung des Rubins durch kommerziell erhältliche Laserdioden bei einer Wellenlänge von 405 nm zur Laseremission führt. Es konnten schließlich in weiteren Publikationen in einfachen Aufbauten und mit einfachen Mitteln gaussförmige Emissionen im transversalen Grundmode sowie auch schmalbandige Emission auf wenigen und sogar einen einzigen Laserlinie beobachtet werden (single-longitudinaler Lasermode).
Die Untersuchungen der AG Photonik, Prof. Dr. Carsten Reinhardt der Hochschule Bremen (zusammen mit W. Luhs, Luhs Photonics und B. Wellegehausen, Institut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover) setzen genau hier an und beschäftigen sich mit Untersuchungen zu den temporalen und spektralen Eigenschaften der diodengepumpten Rubinlaser. Durch den Kontakt zu den oben genannten Autoren der 2019- und weiteren Veröffentlichungen zu dem Thema verfügt die AG Photonik als eine der wenigen Gruppen auf diesem Gebiet über Rubinscheiben mit Dicken von 5 mm, 2,5 mm und 0,5 mm, die in äußerst simplen und kompakten Experimentalaufbauten im transversalen Grundmode bei einer einzigen Laserlinie betrieben werden können. Die AG Photonik verfügt weiterhin über diverse Geräte und Methoden die Breite einer einzelnen Rubinlaserlinie zu messen. Das Ziel des hier vorgestellten Projekts ist folgend die experimentelle Messung der spektralen Breite dieser longitudinal singlemodigen Laseremission, sowie ihrer Frequenz- und Phasenstabilität, welche ausschlaggebend für Anwendungen der diodengepumpten Rubinscheibenlaser im Bereich der Messtechnik sind. Dafür sollen in dem Projekt neben kommerziellen hochauflösenden optischen Spektrumanalysatoren auch Techniken wie selbstheterodyne Interferometrie und Quadraturinterferometrie, sowie der interferometrische Frequenzvergleich zweier nahezu identische Laser (Beating-Technik) eingesetzt werden. Anwendungen der in diesem Projekt entwickelten, untersuchten und optimierten Rubinscheibenlasern liegt klar im Bereich messtechnischer Anwendungen als Ersatz für aufwändige Helium-Neon-Laser und Nichtplanarer-NdYAG-Ringresonatoren (NPRO) für Präzisionslängenmessungen. Diese komplexen Systeme weisen Linienbreiten von einigen kHz auf, die von den hier vorgeschlagenen Rubinscheibenlasern auf wesentlich einfachere Weise erreicht und unterboten werden können.
AG Photonik, Prof. Dr. Carsten Reinhardt der Hochschule Bremen (zusammen mit W. Luhs, Luhs Photonics und B. Wellegehausen, Institut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover)
