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Resonator

Ein Resonator ist (außer beim Faserlaser) erforderlich und besteht wie bei anderen Lasern aus einem 100 %-Spiegel (Endspiegel) und einem teildurchlässigen Spiegel (Auskoppelspiegel). Es sind für die Laserwellenlänge geeignete dielektrische Interferenz-Spiegel, da Metallspiegel die Strahlintensität nicht überstehen bzw. zu große Verluste aufweisen.

Innerhalb der Spiegel befindet sich der an seinen Endflächen entspiegelte Kristallstab sowie ggf. weitere optische Bauteile, z. B. Kristalle zur Frequenzverdopplung/- vervielfachung oder zur Güteschaltung.

Anwendungen

Festkörperlaser sind die neben dem Kohlendioxidlaser am häufigsten in der Industrie zur Materialbearbeitung eingesetzten Laser.

Typische Anwendungen sind:

Schneiden (insbesondere dünnere Materialien und Präzisionsbearbeitung, kontinuierlich oder gepulster Betrieb)

Bohren (gepulste Laser)

Gravieren (gepulst, gütegeschaltet, Ablenkung mit Scannern)

Schweißen (Punktschweißungen mit Blitzlampengepumpten Lasern, Naht-schweißen im CW-Betrieb)

Löten (cw-Löten, Pulslöten)

Reinigen

Härten

Weitere vielfältige Anwendungen gibt es im wissenschaftlichen Bereich. Die Laser mit den kürzesten Pulslängen und den höchsten Spitzenleistungen sind Festkörperlaser.

Geschichte

Der erste je gebaute Laser, entwickelt von Maiman im Jahre 1960, war ein Festkörperlaser – ein lampengepumpter Rubinlaser.

Lampengepumpte Nd:YAG-Laser für kontinuierlichen und gepulsten Betrieb sowie Nd:Glas-Laser für sehr hohe Pulsenergien bildeten lange Jahre die wesentlichsten Vertreter von Festkörperlasern in Industrie und Forschung.

Seit etwa 1995 erobern sie durch die Möglichkeit des Pumpens mit Laserdioden eine Vielzahl neuartiger Festkörper-Laser und aktiver Materialien zahlreiche neue Anwendungen in Forschung und Industrie.

Herausragende Ergebnisse sind Kurzpulslaser bis in den Sub-Pico-Sekunden-Bereich, miniaturisierte frequenzverdoppelte Festkörperlaser (z. B. grüne Laserpointer) und die extrem gute Fokussierbarkeit von Scheiben- und Faserlasern, die hohe Arbeitsabstände (z. B. in 1 Meter Abstand Metall schweißen) bzw. gute Schnittleistungen ermöglichen.

Festkörperlaser lösen durch ihre gestiegene Effizienz, Strahlqualität und Leistung vielfach die industriellen CO

2 -Laser mittlerer Leistung ab, da auf diese Weise z. B. die Strahlübertragung mit Lichtleitkabeln möglich ist und die Absorption auf Metallen besser ist.