Ultrabreitbandige Femtosekunden-Faserlaser : Einzelne Lichtzyklen, passive Phasenstabilität und Skalierung zu hohen Leistungen

Abstract

Diese Arbeit, entstanden im Rahmen einer Promotion an der Universität Konstanz, befasst sich mit der Entwicklung und Weiterentwicklung von ultrabreitbandigen Femtosekunden-Faserlasern und deren Anwendungen.Ausgehend von einem Er:Oszillator-Verstärker-System können durch die Ausnutzung der nichtlinearen Impulspropagation in hoch nichtlinearen Germanosilikat-Glasfasern ultrabreitbandige Spektren, maßgeschneidert für verschiedenste Anwendungen, erzeugt werden. Durch die Generation eines extrem breiten Spektrums und die Ausnutzung der Differenzferequenzgeneration ist es gelungen eine passiv phasenstabilisierte Seedquelle bei einer Wellenlänge von 1550 nm aufzubauen, die es ermöglicht die gesamte auf Er:Fasern basierende Technologie mit verschwindender Träger-Einhüllenden-Frequenz zu realisieren. Dies ist vor Allem in Kombination mit der Erzeugung ultrakurzer Impulse interessant. Durch die kohärente Superposition zweier maßgeschneiderter Spektren konnte eine Impuls synthetisiert werden, dessen Dauer mit 4,3 fs nur noch exakt eine einzige Lichtschwingung des zugrundeliegenden elektrischen Feldes beinhaltet. Desweiteren wird ein Weg aufgezeigt um die so erreichten Ergebnisse mit Yb: und Tm:Verstärkern zu höheren Leistungen zu skalieren. Die Vielseitigkeit der hier vorgestellten Laserquellen wird außerdem durch die Beschreibung von Anwendungen, wie z. B. der nichtlinearen Mikroskopie, verdeutlicht.