picoTRAIN IC-1064-10000/532-4000 Kavität und Strahlengang

[ElSandro]

Hallo Leute,

ich möchte euch gerne meine Erkenntnisse zu einem ps-Nd:VAN-Laser von HighQ zukommen lassen.

Es handelt sich um den picoTRAIN IC-1064-10000/532-4000 ps Nd:VAN, den ich vor kurzem wegen Wartungsarbeiten öffnen musste.
Der Nd:GdVAN-Kristall (K) wird mit einem 40W-870nm-Diodenrack gepumpt (links unten im Bild), um die fundamentale Wellenlänge von 1064nm zu erzeugen. Der Resonator hat eine Gesamtlänge (vor und zurück) von ca. 4m, da der Laser im gepulsten Betrieb mit 80MHz arbeitet.

Die Laserkavität schien mir im ersten Moment äußerst komplex und unverständlich zu sein, aber nach einiger Zeit hatte ich den Strahlengang mehr oder weniger verstanden. Die roten Linien symbolisieren den Strahlenverlauf der Fundamentalwellenlänge innerhalb des Resonators. Dabei sind S1 und S2 die Endspiegel des Resonators, wobei S2 auch gleichzeitig eine konvexe Zylinderlinse (Z2) ist, die zusammen mit dem konkaven Zylinderspiegel Z1 eine korrigierende Teleskopoptik für eine der Strahlachsen darstellt. Die gelben Linien symbolisieren den Strahlengang außerhalb des Resonators, also nach S2. Der Strahl durchläuft rechts unten im Bild sehr wahrscheinlich eine λ1/2-Platte, welche mit einem Servomotor gedreht werden kann. Damit kann das Teilerverhältnis am anschließenden Teilerspiegel eingestellt werden, so dass ein Teil der Fundamentalwellenlänge gerade aus dem Gehäuse austritt (nach rechts), und der andere Teil im 90°-Winkel reflektiert wird (nach oben). Der reflektierte Anteil läuft dann noch einmal zurück und passiert einen SHG-Kristall (mittig unten im Bild), bevor die zweite Harmonische ebenfalls aus dem Gehäuse austritt.

Am meisten Kopfzerbrechen bereitet mir der Laserkristall, welcher in einer Art Prismenanordnung angebracht ist, so dass der Strahl gebrochen wird und dieser "Knick" in Richtung Z1 entsteht, welcher im Bild direkt nach dem Pumpdiodenmodul zu sehen ist. Habt ihr so etwas schon mal gesehen?

Ich freue mich auf Kommentare, bis dahin alles Gute!

ElSandro

[Offenbarungsjoe]

Könnte sein, dass es sich dabei um einen Slab-Laser handelt, bei dem der Laserkristall nicht nur aktives Medium ist sondern auch als Waveguide fungiert. Damit erzeugt der Laserkristall bei geeigneter Geometrie eine Strahlfaltung in sich selbst, um möglichst viel des Volumens zur Strahlungserzeugung zu nutzen.
Durch den verwinkelten Aufbau lässt sich der Pumpstrahl auch in den Resonatorpfad einkoppeln, ohne diesen wieder zu verlassen.
Vielleicht kannst du wenn er immer noch offen ist mal ein Detailbild des Kristalls machen, würde mich zumindest interessieren.

Pascal

[ElSandro]

Guten Morgen Pascal,

momentan ist der Laser nicht offen und wird auch gerade für Messungen verwendet. Aber sobald ich ihn das nächste Mal öffne (nächste Woche eventuell), werde ich ein paar Fotos vom Kristall machen. Richtig viel sieht man nicht, da er sehr gut gekappselt ist, aber ich werde mir Mühe geben.

Grüße,
ElSandro