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Pumplaser: Typen und Anwendungen

2025-09-19

Pumplasersind der „Energieversorgungskern“ von Lasersystemen. Sie injizieren Lichtenergie einer bestimmten Wellenlänge in Verstärkungsmedien (z. B. Erbium-dotierte Fasern, Festkörperkristalle), um die Medien zur Erzeugung stimulierter Strahlung anzuregen und schließlich eine stabile Laserleistung zu erzeugen. Ihre Leistung bestimmt direkt die Leistung, Effizienz und Stabilität von Lasersystemen.


1. Halbleiterpumplaser

Die Hauptwellenlängen sind 980 nm (für Erbium-dotierte Faserverstärker EDFA) und 1480 nm (angepasst für Hochleistungs-EDFA). Geringe Größe, hohe elektrooptische Umwandlungseffizienz und große Wellenlängenabdeckung. Sie unterstützen den Betrieb im Dauerstrich- (CW) oder Pulsmodus und sind für die meisten kleinen und mittelgroßen Lasersysteme geeignet.

Anwendungsszenarien:

Bereich der optischen Kommunikation (EDFA, Raman-Verstärkerpumpen), industrielle Lasermarkierung (Markierung von Metall-/Kunststoffoberflächen), medizinische Geräte (zahnärztliche Laserbehandlung, kosmetischer Laser), tragbare Laser-Entfernungsmesser.


2. Festkörper-Pumplaser

Verwendung von Festkörperkristallen (z. B. Nd:YAG, Yb:YAG) als Verstärkungsmedium mit hoher Ausgangsleistung, ausgezeichneter Strahlqualität und starker Entstörungsfähigkeit. Es muss mit einem Halbleiterlaser als sekundäre Pumpquelle kombiniert werden und durch optische Kopplung Energie in den Festkristall einspeisen, die für eine kontinuierliche oder gepulste Hochleistungslaserausgabe geeignet ist.

Anwendungsszenarien:

Industrielles Laserschneiden (Schneiden dicker Metallplatten), Laserschweißen (Schweißen von Automobilteilen), Laserentrosten (Entrosten von Schiffs-/Brückenoberflächen), wissenschaftlicher Forschungsbereich (Laser-Kernfusionsexperiment).


3. Faserpumpenlaser

Durch die Verwendung von dotierten Fasern (z. B. Ytterbium-dotierte Fasern, Erbium-dotierte Fasern) als Verstärkungsmedium in Kombination mit der Faserkopplungstechnologie kann der Ausgangsstrahl mit hoher Flexibilität durch Fasern übertragen werden. Sie eignen sich für Szenarien, die eine Energieübertragung über große Entfernungen oder komplexe Wege erfordern.

Anwendungsszenarien:

Optische Fernkommunikationsübertragung (Raman-Verstärkerpumpen), Präzisionslasergravur (PCB-Leiterplattengravur), medizinische minimalinvasive Chirurgie (Faserlaser-Skalpell), 3D-Metalldruck (Kleinteildruck).


4. Zapfsäulenlaser

Verwendung von Gas (z. B. CO₂, He-Ne) als Verstärkungsmedium, Anregung von Energie durch Gasentladung, mit breiter Ausgangswellenlängenabdeckung. Der Leistungsbereich ist groß, aber die Größe ist groß und der Wirkungsgrad gering, geeignet für Szenarien mit spezifischen Wellenlängenanforderungen.

Anwendungsszenarien:

Industrielles Laserschneiden (nichtmetallische Materialien wie Acryl, Holz), Lasermarkierung (Glasoberflächenmarkierung), wissenschaftlicher Forschungsbereich (Spektralanalyse, Laserinterferometrie), medizinischer Bereich (dermatologische CO₂-Laserbehandlung).


Box-Optronikbietet Halbleiterpumplaser (638 nm bis 1064 nm) und Faserpumplaser (980 nm, 1450 nm, 1480 nm usw.)

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