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Durch Drehung des Gitters, z. B. mit Hilfe eines Piezo-Aktor kann die Wellenlänge des Lasers verstimmt werden.

Littmann-Aufbau

In der Littman-Anordnung wird die erste Beugungsordnung nicht in die Diode zurückreflektiert, sondern trifft auf einen Spiegel der das Licht über das Gitter zurück in die Diode reflektiert. Der Laser wird verstimmt, indem der Spiegel gedreht wird. Der Vorteil dieser etwas komplexeren Anordnung ist, dass ein Schwenk des ausgekoppelten Strahles bei Verstimmung des Lasers vermieden wird.

Vor- und Nachteile

Vorteile von Diodenlasern:

Sehr kompakte Bauweise

einfaches Pumpen mittels elektrischem Strom

vergleichsweise hoher elektrisch/optischer Wirkungsgrad von 25 bis über 50 %

gegenüber lampengepumpten Lasern lange Wartungsintervalle

Einkopplung und Transport der Strahlung in Lichtleitkabeln möglich

Sehr hohe Lebensdauer mit teilweise > 30.000 Stunden und geringe Leistungsdegradation <<1 %/1000h bei Betrieb mit Nennstrom

Nachteile von Diodenlasern:

• gegenüber anderen Lasern schlechtere Strahlqualität (insbesondere bei hohen Leistungen), daher kaum geeignet zum Schneiden und nur bedingt geeignet zum Tiefschweißen von Metallen

• starke Strahldivergenz, falls dies nicht durch geeignete Optik korrigiert wird

• Kosten: Laserdioden, deren Montage auf einer Wärmesenke und die Justage der Mikrooptiken sind nach wie vor ein hoher Kostenfaktor eines Diodenlasersystems

Distributed Feedback Laser

Distributed Feedback Laser , kurz DFB-Laser , sind Laserdioden, in denen das aktive Material periodisch strukturiert ist. Die Strukturen wechselnder Brechzahl bilden ein eindimensionales Interferenzgitter bzw. Interferenzfilter (Bragg-Reflektor). Die Interferenz führt zu wellenlängenselektiver Reflexion und bildet die optische Rückkopplung des Lasers.

Eigenschaften

DFB-Laserdioden verfügen über eine tiefere Schwellenstromgrenze und eine bessere Strahlqualität als konventionelle, nach dem Fabry-Perot-Laser-Prinzip arbeitende Laserdioden, deren Endflächen wie ein Fabry-Perot-Resonator wirken. So werden die beim Fabry-Perot-Laser entstehenden Nebenmoden, welche bei der Glasfaserkabel-Übertragung zu Dispersionseffekten führen, minimiert.

Während konventionelle Laserdioden auf mehreren longitudinalen Moden schwingen, arbeiten DFB-Laser auf nur einer longitudinalen Mode.

Die spektrale Bandbreite des DFB-Lasers ist sehr gering. Die Abweichungen von der eingestellten Wellenlänge sind kleiner als 10 −7 . Bei einer Wellenlänge von 2 µm, entsprechend einer Frequenz von ca. 150 THz, betragen sie ca. 0,2 pm (0,0002 nm), entsprechend 20 MHz. Werte von 2 MHz sind im Labor erreichbar (Zum Vergleich: bei