DPSS (diode pumped solid state; auch DPSSL) ist die Abkürzung für einen mit der Strahlung von Diodenlasern gepumpten Festkörperlaser. Diodengepumpte Festkörperlaser lösen mehr und mehr die bisher üblichen, mit Gasentladungslampen gepumpten Festkörperlaser ab.
Aufbau Bearbeiten
Der Laserkristall des Festkörperlasers ist üblicherweise ein Yttrium-Aluminium-Granat- (YAG-) Kristall (Wirtskristall) in Scheiben-, Platten-, Faser- oder Stabform, der mit Erbium, Ytterbium oder Neodym dotiert ist. Es werden jedoch noch andere Wirtskristalle verwendet, wie: YAlO3 (YALO), YVO4 (Yttriumvanadat), YLiF4 (YLF), Wolframate (KGd(WO4)2, KY(WO4)2), sowie Saphir und Zinkchalkogenide.
Die Dotierungen ergeben verschiedene Pump- und Emissionswellenlängen:
- Ytterbium: Diodenlaser-Pumpwellenlänge bei 930…945 nm, Emission bei 1029 nm
- Neodym: Pumpen bei 808 nm oder 888 nm, Emission bei 1064 nm
- Erbium: Pumpen bei 980 nm, Emission (oder Verstärkung, siehe EDFA) bei 1550 nm
Gegenüber dem Pumpen mit Gasentladungslampen bietet das Pumpen mit Diodenlaserstrahlung mehrere Vorteile:
- der elektrisch-optische Wirkungsgrad von Diodenlasern ist höher als derjenige von Blitzlampen
- die Pumplaser erzeugen ausschließlich diejenige Wellenlänge, die der Anregung des Lasermediums dient – dadurch verringert sich die Erwärmung
- die geringere Erwärmung führt aufgrund geringerer thermischer Spannungen zu höheren Leistungsdichten und besseren Strahlqualitäten
- die Laserdioden haben eine größere Lebensdauer als Gasentladungslampen
Nachteil eines DPSS-Lasers ist dessen hoher Anschaffungspreis aufgrund der relativ teuren Laserdioden.
Diodengepumpt werden z. B. Nd:YAG-Laser (grüne Laserpointer), bei denen die 1064 nm-Linie des Neodym-dotierten Kristalles mit Hilfe eines KTP-Kristalls frequenzverdoppelt wird, so dass Laserstrahlung mit 532 nm Wellenlänge zur Verfügung steht.
Scheibenlaser und Faserlaser sind prinzipiell DPSS-Laser.