Wissenschaftler der Universität Laval in Kanada haben den ersten Faserlaser entwickelt, der Femtosekundenpulse im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums erzeugen kann. Der Laser, der ultrakurze, helle Impulse im sichtbaren Wellenlängenbereich erzeugen kann, könnte in der Biomedizin und in der Materialverarbeitung weit verbreitet eingesetzt werden.
Während die übliche Ausrüstung zur Erzeugung sichtbarer Femtosekundenpulse komplex und ineffizient ist, bieten Faserlaser die Vorteile Stabilität, Zuverlässigkeit, geringer Platzbedarf, hohe Effizienz, niedrige Kosten und hohe Helligkeit, was sie zu einer vielversprechenden Alternative macht. Bisher konnten solche Laser jedoch nicht direkt sichtbare Lichtimpulse mit einer Dauer im Femtosekundenbereich (10-15 Sekunden) erzeugen.
Der Leiter des Forschungsteams, Ryle Ware, sagte, sie hätten den ersten Femtosekunden-Faserlaser entwickelt, der im sichtbaren Bereich arbeiten kann. Der Laser, der auf einer Lanthanid-dotierten Fluoridfaser basiert, die rotes Licht mit 635 Nanometern emittiert, erreichte komprimierte Impulse mit einer Dauer von 168 Femtosekunden, einer Spitzenleistung von 0,73 Kilowatt und einer Wiederholfrequenz von 137 Megahertz. Darüber hinaus verwendeten sie eine handelsübliche blaue Laserdiode als Energiequelle im Gerät, wodurch das Gesamtdesign robuster, kompakter und kostengünstiger wurde.
Das Team stellt fest, dass, wenn in naher Zukunft mehr Energie und Leistung verfügbar sind, diese in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden könnten. Mögliche Anwendungen umfassen hochpräzise, hochwertige biologische Gewebeablation und Zwei-Photonen-Anregungsmikroskopie. Darüber hinaus können Femtosekunden-Laserpulse auch zum Kaltabtragen von Materialien während der Bearbeitung verwendet werden. Dies ist eine sauberere Methode zur Herstellung von Schnitten als mit längeren Pulsen, da dieser Prozess keinen thermischen Effekt hat.
Als nächstes planen die Forscher, die Technologie zu verbessern, indem sie das Gerät vollständig monolithisch machen, was bedeutet, dass die einzelnen Glasfaserkomponenten direkt miteinander verbunden werden, was optische Verluste im Gerät reduziert, die Effizienz erhöht und die Zuverlässigkeit, Kompaktheit usw. weiter verbessert Robustheit des Lasers. Sie untersuchen außerdem verschiedene Möglichkeiten, die Laserpulsenergie, die Pulsdauer und die mittlere Leistung zu erhöhen.
