Laser - Typen

Laser - Typen

Die Kategorisierung von Lasern wird nach dem aktiven Medium vorgenommen. Das aktive Medium bestimmt durch sein spezielles Energieniveau die Wellenlänge des resultierenden Laserstrahles.

Zunächst ist zwischen Dauerstrichlasern und gepulsten Lasern zu unterscheiden.Vergleich Dauerstrichlaser/gepulster Laser
Dauerstrichlaser sind monochromatisch, das heißt, dass der Laserstrahl nur Licht einer ganz bestimmten Wellenlänge enthält. Gepulste Laser sind im Gegensatz dazu eher breitbandig, da das Licht nur paketweise abgegeben wird.

FarbstofflaserFarbstofflaser
In Farbstofflasern werden fluoreszierende Flüssigkeiten, das heißt Stoffe, die bei Bestrahlung zu leuchten beginnen, als aktives Medium eingesetzt. Da man sehr viele verschiedene Flüssigkeiten verwenden und auch mischen kann, ist die Farbe des Laserstrahles variabel, er kann also Licht von vielen verschiedenen Wellenlängen emittieren. Es kann sowohl sichtbares Licht als auch UV- oder Infrarot-Strahlung sein. Farbstofflaser können sowohl als Dauerstrichlaser als auch gepulst eingesetzt werden. (Quelle, 28.07.2008)
Sie werden häufig durch andere Laser gepumpt, das heißt, die Energiezufuhr von außen erfolgt durch einen anderen Laser, zum Beispiel einen Festkörperlaser. (Quelle, 28.07.2008)

Helium-Neon-LaserGaslaser
Gaslaser enthalten, wie der Name bereits andeutet, Gase als aktives Medium im Resonator (siehe Funktionsweise). Diese Gase werden unter Druck gesetzt, um die zum Lasern notwendige Dichte zu erhalten. Auch hier kann, abhängig vom verwendeten Gas, Strahlung von unterschiedlicher Wellenlänge, also verschiedene Farben sowie UV- und Infrarotstrahlung, erzeugt werden.
Das Pumpen, das heißt die Energiezufuhr von außen, findet zumeist durch sogenannte elektrische Gasentladung statt. (Quelle, 28.07.2008)

Festkörperlaser
Festkörperlaser waren der erste hergestellte Lasertyp. Der erste Laser war ein sogenannter Rubinlaser, der einen mit Chrom dotierten Rubin als aktives Medium verwendet.
Allgemein bestehen Festkörperlaser aus kristallinen oder glasartigen Festkörpern, die mit den eigentlich wirksamen Ionen dotiert sind. Das bedeutet, dass diese Ionen in einer bestimmten Konzentration im Festkörper enthalten sind.
Zu diesem Typ gehören unter Anderem Glaslaser, Rubinlaser, Titan:Saphir-Laser und Nd:YAG-Laser. Letzterer ist sehr wichtig für die Industrie, da er sehr hohe Leistungen erzielen kann. Die Strahlung, die der Nd:YAG-Laser erzeugt, kann durch ein Glasfaserkabel geleitet werden. (Quelle, 28.07.2008)
Auch Festkörperlaser können sowohl gepulst als auch kontinuierlich betrieben werden. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie mit extrem kurzen Pulsfrequenzen im Femtosekundenbereich (Billiardsten Sekunden) betrieben werden können und innerhalb dieser Pulse höhere Spitzenleistungen als alle anderen Lasertypen liefern. Dies können mehrere Petawatt (Billiarden Watt) sein. (Quelle, 28.07.2008)

Farbzentrenlaser
Das aktive Medium des Farbzentrenlasers ist ähnlich aufgebaut wie das des Festkörperlasers. Auch hier werden kristalline oder glasartige Festkörper mit Defekten versehen. Dies sind hierbei jedoch keine Ionen, sondern es können auch andere Fremdkörper oder Fehler in der Gitterstruktur selbst sein. Durch die Wechselwirkung mit dem restlichen Gitter wirken diese Defekte als Lasermedium. Farbzentrenlaser können jedoch nur geringe Leistungen erzeugen. (Quelle, 28.07.2008)

Halbleiterlaser
LaserdiodeHalbleiterlaser, die man auch Laserdioden nennt, sind sehr kleine, für sich genommen leistungsarme Laser. Das Pumpen, also die Energiezufuhr von außen, erfolgt über direkte Elektrizitätszufuhr. Das Lasermedium ist der Halbleiter selbst. Da die Oberfläche teilweise nach innen reflektiert, wirkt das Bauteil als Resonator.
Halbleiter sind hitzeempfindlich, daher montiert man den Laser gleich auf einem kleinen Metallteil, sodass eine Art Laserchip entsteht.
Um höhere Leistungen zu erreichen, werden mehrere Laserdioden gleichzeitig betrieben. Die Strahlqualität nimmt hierbei jedoch ab.Laserdioden-Anordnung

Laserdioden werden häufig benutzt, um andere Laser zu pumpen, also ihnen die nötige Energie zuzuführen. Aufgrund ihrer geringen Größe und Leistungsaufnahme werden sie jedoch auch anderweitig verwendet, beispielsweise in CD-Lesegeräten, Laserdruckern, Laserpointern oder zur Datenübertragung durch Glasfaserkabel. In der Industrie werden sie unter Anderem zum Schweißen, Umschmelzen und Härten verwendet. Hierzu sind jedoch Laserdiodenanordnungen aus sehr vielen einzelnen Laserdioden notwendig. (Quelle, Quelle, 28.07.2008)

Quelle, 14.07.2008