Kompakte Femtosekunden-Faserlaser und Anwendungsbeispiele von der Biophotonik zur Präzisions-Metrologie

Femtosekunden-Faserlaser sind kompakte und hochstabile Kurzimpuls-Lichtquellen. Unser vollständig auf Telekom-Komponenten basierendes Systemkonzept unterstützt die Generation von 500 mW mittlerer Leistung bei Impulsdauern unter 60 fs. Wegen der Emission von Er3+ um 1550 nm sind viele faseroptischer Komponenten für die nichtlineare Frequenzkonversion erhältlich. Diese erlauben uns die Erzeugung abstimmbarer Strahlung mit Zentralwellenlängen von 970 nm bis 2.4 µm. Impulskompression bis auf 13 fs wurde erreicht. Damit gelang die Demonstration des ersten selbst referenzierten Frequenzkamm aus einem Faserlaser. Die Langzeitstabilität der Systeme macht sie attraktiv für den Einsatz in der Frequenzmetrologie und in optischen Atomuhren. Frequenzverdopplung erschließt den sichtbaren Spektralbereich. Die Laser weisen ein breites Anwendungspotenzial in der konfokalen Mikroskopie auf. Abschließend werden Arbeiten zur ultraschnellen Manipulation und Analyse des Quantenzustands einzelner Elektronen in Festkörper-Nanostrukturen präsentiert, die auf der hohen Stabilität und Flexibilität der Faserlaser basieren.