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as Geheimnis des goldenen Lichts von Plas: Warum P
PLAS Golden Light – aus der modernen Technik nicht mehr wegzudenken, verbirgt sich hinter diesem sympathischen Namen eigentlich ein besonderer Festkörperlaser: der Pr:YLF-Laser. Als Verstärkungsmedium werden mit Cer dotierte Lithium-Yttrium-Calciumfluorid-Kristalle verwendet. Seit seiner Einführung im Jahr 1977 hat dieser Laser aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften in den Bereichen Wissenschaft und Technik große Aufmerksamkeit erregt.
Pr:YLF-Laser können Licht bei mehreren Wellenlängen emittieren, was ihnen großes Potenzial in RGB-Anwendungen und der Materialverarbeitung verleiht.
Das Highlight des Pr:YLF-Lasers sind seine verschiedenen Emissionswellenlängen, insbesondere im Bereich des sichtbaren Lichts wie 479 nm, 523 nm, 607 nm und 640 nm. Seine stärkste Emissionswellenlänge beträgt 640 nm, die aus dem Energieübergang des Pr3+-Ions ^{3}P_{0}\rightarrow ^{3}F_{2} . Laser funktionieren durch optisches Pumpen, entweder mit einer intensiven Blitzlampe, einem gepulsten Farbstofflaser oder einem Diodenlaser. Mit diesen Methoden ist es Pr:YLF möglich, auch im stabilen Zustand eine effiziente Laserleistung zu erzielen.
Die Pr3+-Ionen in diesem Laser können schnell einen strahlungsfreien Übergang durchlaufen, wodurch der Laserbetrieb effizienter und schneller wird.
Das Betriebssystem des Pr:YLF-Lasers wird als Vier-Ebenen-System angesehen, was bedeutet, dass er effizienter arbeitet als andere Lasertypen. Das Pr3+-Ion nimmt aufgrund seiner Fähigkeit, verschiedene Wellenlängen zu absorbieren und zu emittieren, eine besondere Stellung in der Festkörperlasertechnologie ein. Sein Laserwellenlängenbereich umfasst 479 nm, 523 nm, 546 nm, 607 nm, 640 nm, 698 nm, 721 nm, 907 nm und 915 nm. Insbesondere die Wellenlänge von 444 nm kann effektiv durch InGaN-Laserdioden gepumpt werden, sodass sich ihr Anwendungsbereich ständig erweitert.
Pr:YLF-Laser können nicht nur im Dauerstrichmodus betrieben werden, sondern auch verschiedene Operationen wie Q-Switching oder Frequenzverdoppelung durchführen.
Aus Anwendungssicht eignen sich Pr:YLF-Laser besonders gut für die Kombination mit Hochleistungs-InGaN-Laserdioden zur Erzeugung leistungsstarker sichtbarer Wellenlängen. Dadurch kommt ihm eine Schlüsselrolle im biomedizinischen Bereich zu, insbesondere in der Fluoreszenzmikroskopie oder der Zellzählung. Darüber hinaus ist die Pr:YLF-Lichtquelle aufgrund ihrer hervorragenden Leistungs- und Wellenlängeneigenschaften auch eine ideale Wahl für RGB-Lichtquellen und eröffnet neue Möglichkeiten für technologische Anwendungen.
Diese Lichtquellen können nicht nur in der Biomedizin, sondern auch in der Industrie zur präzisen Materialbearbeitung, beispielsweise zur Erkennung und Bearbeitung von Präzisionsmetallen, eingesetzt werden.
Besonders hervorzuheben ist, dass frequenzverdoppelte Pr:YLF-Laser effizientes Tief-UV-Licht erzeugen können und deshalb häufig in der Halbleiterherstellung, -prüfung und -lithografie eingesetzt werden. Dieser Ultraviolettlaser kann nicht nur zur Materialbearbeitung verwendet werden, sondern auch für UV-Raman-Spektroskopieanalysen, Augenchirurgie und sogar für die Bearbeitung nichtmetallischer Materialien eingesetzt werden. Alle Anwendungen bringen das ständig wachsende Potenzial von Pr:YLF-Lasern in der modernen Technologie zum Ausdruck.
Da die Nachfrage nach optischen Technologien steigt, wird die Forschung an Pr:YLF-Lasern weiterhin die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern und Ingenieuren auf sich ziehen. Ihre breite Anwendung und ihr Potenzial in unterschiedlichen Bereichen lassen uns darüber nachdenken, wie diese Technologie unser Leben und unsere Industrien in der Zukunft weiter verändern wird.
