Nano- und Pikosekundenlaser

Die Bezeichnung beschreibt die zeitliche Dauer der optischen Pulse. Eine Nanosekunde entspricht 10−9 Sekunden, eine Pikosekunde 10−12 Sekunden. Bei den hier beschriebenen Halbleiterlasern werden kurze Pulse durch direkte elektrische Ansteuerung beziehungsweise Gain Switching erzeugt.

Im Nanosekundenbetrieb folgt die optische Leistung dem eingeprägten Strompuls vergleichsweise direkt. Beim Gain Switching wird die Laserdiode dynamisch über die Laserschwelle getrieben; dadurch kann aus einem deutlich längeren elektrischen Impuls ein wesentlich kürzerer optischer Pikosekundenpuls entstehen.

Das integrierte Gitter eines DFB-Lasers unterstützt die Selektion einer bevorzugten longitudinalen Mode. Das ermöglicht einen stabilen Single-Mode-Betrieb und eine definierte zentrale Wellenlänge – wichtige Eigenschaften für Seed-Laser, Messsysteme und nachgeschaltete Verstärker.

Je nach Produktfamilie sind etwa 15 ps, 50 ps sowie Nanosekundenpulse verfügbar. Das Portfolio umfasst zahlreiche Wellenlängen im 1-µm-Bereich; besonders relevante Varianten liegen bei 1030 nm und 1064 nm. Die konkrete Verfügbarkeit ist anhand der aktuellen Teilenummer zu prüfen.

Ausgewählte Pikosekundenvarianten erreichen etwa 50 mW Spitzenleistung. Nanosekundenvarianten sind je nach Typ mit etwa 100 bis 400 mW verfügbar. Die zulässige Leistung hängt von Pulsbreite, Wiederholrate, Tastverhältnis, Temperatur und Ansteuerung ab.

Ja. Genau dafür sind mehrere Produktfamilien ausgelegt. Der DFB-Laser dient als Master-Oszillator und definiert zentrale optische und zeitliche Eigenschaften; ein nachgeschalteter Faserverstärker erhöht die Ausgangsleistung.Pikosekundenvarianten erreichen etwa 50 mW Spitzenleistung. Nanosekundenvarianten sind je nach Typ mit etwa 100 bis 400 mW verfügbar. Die zulässige Leistung hängt von Pulsbreite, Wiederholrate, Tastverhältnis, Temperatur und Ansteuerung ab.

Ja. Für reproduzierbares Gain Switching sind schnelle elektrische Pulse, definierte Impedanzen und eine abgestimmte HF-Kette entscheidend. Mit der QCED106G-Serie ist ein kompaktes System mit Treiberboard und softwaregestützter Parametrierung verfügbar.

Vereinfacht gilt bei rechteckigen Pulsen: mittlere Leistung = Spitzenleistung × Pulsdauer × Wiederholrate. Bei sehr kleinen Tastverhältnissen kann die Spitzenleistung hoch sein, während die mittlere Leistung vergleichsweise niedrig bleibt.

Für ein ideales Time-of-Flight-System gilt näherungsweise ΔR = c × τ / 2. Ein 15-ps-Puls entspricht damit theoretisch etwa 2,25 mm. Reale Systeme erreichen diesen Wert nicht automatisch, weil unter anderem Detektorbandbreite, Timing-Jitter, Signal-Rausch-Verhältnis und Auswertung begrenzen.