Strahlquellen
Für die industrielle Anwendung eignen sich nur einige der bekannten Lasertypen, die wichtigsten sind im folgenden aufgeführt.
Festkörperlaser
Bei allen Festkörperlasern bildet ein fester Stoff das aktive Medium des Lasers. Dieses Material unterliegt im Gegensatz zu den Gaslasern keinem Verbrauch.
Anregung
Heutzutage werden alle Festkörperlaser mittels Laserdioden gepumpt, man spricht daher auch von Diode Pumped Solid State Lasers (DPSS).
In früheren Jahren wurden generell Gasentladungslampen (i.d.R. Krypton-Bogenlampen) als Anregungsquelle genutzt. Dies ist heute jedoch nur noch bei speziellen Anwendungen üblich.
Wellenlängen / aktive Medien
Die gängigsten aktiven Medien bei Festkörperlasern sind Nd:YAG (Yttrium-Aluminium-Grantat, dotiert mit Neodym) und Nd:YVO4 (Yttrium-Vanadat, dotiert mit Neodym), die erzeugte Wellenlänge liegt typischerweise bei 1064 nm.
Mittels Frequenzverdopplung kann die Wellenlänge von Festköperlasern halbiert werden, man erreicht so beispielsweise die für manche Anwendungen sehr wichtige Wellenlänge von 532 nm im sichtbaren grünen Bereich.
Durch Frequenzverdreifachung kann man Wellenlängen im UV-Bereich bei 355 nm erreichen. Diese Wellenlänge spielt eine wichtige Rolle bei Anwendungen im Bereich nicht thermischen Materialabtrages.
Ausführungen des aktiven Mediums
Die bisher gebräuchliste Ausführung des aktiven Mediums (beispielsweise Nd:YAG) ist in Form eines Stabes. Dieser Laserstab wird mittels einer geeigneten Anregungsquelle (heute meist Laserdioden) entweder seitlich oder von hinten angeregt (gepumpt).
Bei einem Faserlaser bildet eine dotierte Glasfaser das aktive Medium. Diese Glasfaser wird mittels einzelner Laserdioden angeregt.
Bei Scheibenlasern wird ein scheibenförmiges aktives Medium durch eine spezielle Anordnung der Resonatorspiegel mehrfach angeregt.
Gaslaser
Im Gegensatz zum Festkörperlaser bildet beim Gaslaser kein fester, sondern ein gasförmiger Stoff das aktive Medium, welches durch entsprechende Strahlung - in diesem Fall üblicherweise elektrische Energie - angeregt wird.
Wellenlängen / aktive Medien
Die beiden wichtigsten Gaslaser die im industriellen Umfeld Einsatz finden sind CO2-Laser und Excimer-Laser.
CO2-Laser sind eine sehr alte Laser-Technologie und werden in großen Stückzahlen mit niedrigen Leistungen im Bereich Kennzeichnung eingesetzt. Die Wellenlänge dieser Systeme liegt üblicherweise bei 10,6 µm, gelegentlich finden sich auch Systeme mit 9,4 µm.
Eine weitere Variante sind Excimer-Laser, welche Wellenlängen im ultavioletten Bereich zwischen ca. 120nm und ca. 250nm haben. Diese Systeme werden unter anderem in der Fotolithografie zur Herstellung von ICs verwendet.
Halbleiterlaser (Diodenlaser)
Diodenlaser sind rein aus Halbleiter-Laserdioden aufgebaute Systeme. Diese Systeme werden vorwiegend im Bereich Schweißen, zum Beispiel von Kunststoffen eingesetzt.
Weiterführende Links zum Thema Laser-Strahlquellen
- Lasergrundlagen auf wikipedia.de
- Festkörperlaser auf wikipedia.de
- Gaslaser auf wikipedia.de
- Diodenlaser auf wikipedia.de