UNIVERSELL EINSETZBARE LICHT

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R P h y si k alis c he M esste c hni k I P M
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1 Optisch Parametrische Oszillatoren (OPO) für den Dauerstrichbetrieb sind weit durchstimmbare
Universell Einsetzbare Lichtquelle für die spektroskopie
Lichtquellen mit schmaler Linienbreite.
Optisch Parametrische Oszillatoren
Weite Durchstimmbarkeit bei
gleichzeitig hoher Leistung
Für spektroskopische Anwendungen bieten
Optisch Parametrische Oszillatoren (OPO)
CW-OPOs eignen sich für den Nachweis
einige Vorteile gegenüber den üblicher-
unterschiedlicher Moleküle, da ein brei-
weise verwendeten Laserlichtquellen: Sie
ter Wellenlängenbereich abgedeckt wird.
vereinen eine weite Durchstimmbarkeit
Sie zeigen charakteristische Absorptionsli-
mit gleichzeitig hoher Leistung über den
nien in verschiedenen Frequenzbereichen.
gesamten Wellenlängenbereich.
Bei den üblicherweise verwendeten Laserquellen muss für jedes Molekül ein ge-
Fraunhofer IPM bietet einen OPO für den
eigneter Laser gewählt werden. Der von
Fraunhofer-Institut für
Dauerstrichbetrieb (CW, Continuous Wave)
Fraunhofer IPM entwickelte OPO deckt als
Physikalische Messtechnik IPM
an, der einen besonders breiten Spektral-
Einzellichtquelle einen weiten Wellenlän-
bereich abdeckt. Grundsätzlich möglich ist
genbereich ab und macht somit den Ein-
Heidenhofstraße 8
ein Betrieb vom sichtbaren Bereich bis zu
satz mehrerer unterschiedlicher Laser ver-
79110 Freiburg
6 µm Wellenlänge. Abstimmbereich und
zichtbar.
Ausgangsleistung können dabei an die
Ansprechpartner
jeweilige Anwendung angepasst werden.
Hohe Auflösung
In seiner derzeitigen Ausführung deckt
Dr. Frank Kühnemann
das System einen Wellenlängenbereich
CW-Lichtquellen werden aufgrund der
Telefon +49 761 8857-457
von 1,3 µm bis 5,2 µm ab. Das System
geringen Linienbreite vorzugsweise für die
[email protected]
entwickelt Fraunhofer IPM gemeinsam mit
hochauflösende Spektroskopie verwendet.
dem Lehrstuhl für Optische Systeme am
Wichtig ist dies bei Anwendungen wie der
IMTEK, dem Institut für Mikrosystemtechnik
Spurengasanalyse, bei der sehr geringe
der Universität Freiburg.
Mengen einer bestimmten Substanz nach-
www.ipm.fraunhofer.de
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gewiesen werden sollen. Die Analyse und
Technische Daten
Identifizierung von Spurengasen spielt eine
wesentliche Rolle beispielsweise in der Me-
Ausgangsleistung
Watt-Bereich*
Linienbreite
MHz-Bereich*
aktueller Abstimmbereich
1 300 bis 5 200 nm
dizin, der Sicherheits- und der Umwelttechnik. Der weite spektrale Abstimmbereich ist
von besonderer Bedeutung für die Spektroskopie und Analyse von Flüssigkeiten
und Festkörpern. Fraunhofer IPM setzt weit
modensprungfrei durchstimmbar 25 GHz*
abstimmbare OPOs für hochempfindliche
Absorptionsmessungen an nichtlinear-
Strahlprofil
optischen Materialien ein.
gaussförmig
*abhängig vom verwendeten Pumplaser
Wie funktioniert ein OPO?
In einem geeigneten Kristall wird das Licht
eines Pumplasers in zwei neue Lichtwellen
umgewandelt. Bei diesem optisch
parametrischen Prozess lässt sich prinzipiell
Licht beliebiger Wellenlängen in einem
sehr weiten Bereich erzeugen, der lediglich
durch die Pumpwellenlänge und die
Transparenzeigenschaften des verwendeten
Kristalls begrenzt ist.
© Fraunhofer IPM 05/2012; Bilder: Fraunhofer IPM / IMTEK
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2 Messkurve typischer Leistungen
der Signal- und Idlerwellen in ihrem Durchstimmbereich bei 10 W
Pumpleistung.
3 Schematische Darstellung der
optisch parametrischen Generation
(oben) und Aufbauskizze eines
OPOs (unten).