Femtosekundenlaser prozessierte Faser-Bragg-Gitter in polarisationserhaltenden Einmoden-Fasern zur Dispersionseinstellung in Faserlasern
Laufzeit: 01.04.2020-31.03.2022
Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Infrastruktur (BMWI), Fördermaßnahme Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Die spektrale Dispersion bei Ultrakurzpulslasern führt zu einer meist unerwünschten Verbreiterung der emittierten Lichtpulse. Die Kompensation dieser Dispersion wird in Freistrahllasersystemen mittels Prismen- oder Gitterkompressoren realisiert. Bei faserbasierten Lasersystemen kommen hingegen externe Resonatorspiegel mit dispersionskompensierenden Dünnschichten oder Faser-Bragg-Gitter mit einem speziell angepassten spektralen Phasenverlauf zum Einsatz. Mithilfe dieser sogenannten gechirpten Faser-Bragg-Gitter (cFBG) werden die Gitterabstände zwischen den Gitterpunkten z. B. linear variiert, sodass die lineare spektrale Dispersion der Lichtwelle in der Glasfaser ausgeglichen werden kann. Aktuell werden die bisher eingesetzten cFBG-Strukturelemente mittels Maskenverfahrens hergestellt – die Hersteller von Kurzpulsfaserlasern können somit nur auf einige wenige standardisierte cFBG-Typen zurückgreifen und sind daher in der Konzeptionierung neuer kundenspezifischer Faserlasersysteme stark limitiert.
Ein Lösungsansatz für das oben skizzierte Problem besteht darin, für die Herstellung der cFBG-Strukturelemente die am Fraunhofer HHI entwickelte und optimierte Femtosekundenlaser Punkt-zu-Punkt FBG-Schreibtechnologie einzusetzen. Dieses Verfahren ermöglicht eine äußerst präzise, kundenspezifische Einstellung der gewünschten faseroptischen Lichtdispersion.