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Vorteil: hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe Festigkeit, geringe Absorption

Nachteil: teuer

Yttrium-Vanadat (YVO

4 ), Dotierung Nd

Eine der effizientesten Laserkristalle, die aktuell verfügbar sind.

Fluoride wie YLF, BYF oder KYF

Sesquioxide wie Sc

2 O

3 und Lu

2 O

3

Alexandrit

häufig verwendete Dotierungs-materialien

Chrom war das Dotierungsmaterial des ersten Lasers des Rubinlaser (694,3 nm (rot)). Aufgrund der geringen Effizienz wird er heute kaum noch verwendet.

Neodym, 1064 nm, Der wichtigste kommerzielle Festkörperlaser: Nd:YAG-Laser, bei 1064 nm (infrarot), beziehungsweise frequenzverdoppelt bei 532 nm (grün). Auch möglich sind: Nd:Glas, Nd:YLF. .

Ytterbium, 1030 nm, erlaubt im Laserbetrieb einen hohen Wirkungsgrad >50 %. Es bedarf dazu allerdings eines schmalbandigen Pumpens mit Laserdioden (940 nm). Das wichtigste Material mit dieser Dotierung ist der Yb:YAG-Laser, z. B. hochdotiert als Scheibenlaser mit einer Wellenlänge von 1030 nm.

Titan Ein wichtiger modengekoppelter Festkörperlaser: Titan:Saphir-Laser, 670– 1100 nm (rot-infrarot), aufgrund breitbandiger Verstärkung für Pulse im fs-Bereich geeignet

Erbium Wellenlänge 1,5 oder 3 µm, Pumpen bei 980 nm, sog. „augensicherer“ Laser, Verwendung für Laser-Entfernungsmesser und in der Medizin

Praseodym Ein relativ neues Laserion. Sehr interessant aufgrund mehrerer Übergänge im sichtbaren Spektralbereich (444 nm (blau), 480 nm (blau), 523 nm (grün), 605 nm (orange) und 640 nm (rot). Hervorzuheben ist hier der Übergang bei 523 nm (grün) da hier keine Frequenzverdopplung notwendig ist wie etwa beim Nd:YAG-Laser um einen grünen Laser zu betreiben.

Formen des aktiven Mediums

Stablaser

Mikrokristalllaser

Faserlaser

Scheibenlaser

Pumpanordnungen

Pumplampe eines Festkörperlasers, Krypton-Füllung, wassergekühlt, ca. 2 kW

Das Pumpen erfolgt z. B. durch das Beleuchten des Lasermediums (Laserstab) mit intensiven Lichtquellen wie zum Beispiel Gasentladungslampen (Bogenlampen oder Blitzlampen).

Die gepulste Laseremission - bei Blitzlampen gepumpten Festkörperlasern- zeigt oft eine stark unregelmäßige Struktur. Die statistischen Peaks der ausgesendeten Laserintensität werden Spikes genannt und sind auf das Fallen (bei Emission) und Steigen der Elektronendichte im gehobenen Energieniveau zurückzuführen.

Die verwendeten Gasentladungslampen müssen einen möglichst hohen Spektralanteil bei der Pump- Wellenlänge (im Allgemeinen im nahen Infrarot NIR) besitzen. Es sind Krypton- oder Xenon-Bogenlampen mit Wolfram-Elektroden, die einzeln oder zu zweit parallel zum Stab angeordnet sind.