Aufbau eines Versuchs in der Thermal-Vakuum-Kammer

Pumpkopf des Hochleistungs-Laseroszillators für das advanced LIGO Gravitationswellenobservatorium.

Prototyp eines Festkörperlasers für den Einsatz im Weltraum.

Die Abteilung Laserentwicklung beschäftigt sich mit der Entwicklung von Laserstrahlquellen für verschiedenste Anwendungsfelder. Forschungsschwerpunkte des LZH im Bereich Laserentwicklung sind der Aufbau und die Charakterisierung von modernen diodengepumpten Festkörper- und Faserlasern. Die Abteilung Laserentwicklung deckt im Rahmen ihrer Aktivitäten das komplette Spektrum von der Grundlagenforschung bis zum industriellen Einsatz ab.

So wird im Bereich der Ultrakurzpuls-Faseroszillatoren die resonatorinterne Pulsdynamik untersucht. Zugleich werden neuartige Konzepte für kompakte modengekoppelte Faseroszillatoren bei Wellenlängen um 2 µm zur Strukturierung von organischen Solarzellen entwickelt. Zusätzlich werden vollständig faserbasierte Ultrakurzpuls-Verstärkersysteme für die Augenheilkunde entwickelt.

Einen Forschungsschwerpunkt der Abteilung bildet die Realisierung von hochstabilen einfrequenten diodengepumpten Festkörperlasern und Faserverstärkern für den Einsatz bei der Gravitationswellendetektion. Insbesondere wurden in diesem Jahr Lasersysteme für die US-amerikanischen Gravitationswellendetektoren Advanced LIGO ausgeliefert und installiert.

Darüber hinaus werden faserbasierte Laserquellen mit variablen Pulsparametern für den industriellen Einsatz in der Beschriftungsindustrie sowie Superkontinuumquellen für die Lebenswissenschaften entwickelt. Die Abteilung besitzt eine umfassende Ausstattung zur Entwicklung und Charakterisierung von neuartigen passiven und aktiven  faseroptischen Komponenten, die z. B. in Faseroszillatoren und Faserverstärkern verwendet werden.

Neben dem breitenwirksamen Einsatz von Lasern hat sich die Abteilung Laserentwicklung auf die Realisierung von Lasersystemen für den Einsatz bei wissenschaftlichen Missionen im Weltraum und den damit verbundenen technischen Herausforderungen in Bezug auf Lebensdauer, Gewicht und Leistungsaufnahme spezialisiert. Dabei werden neben dem optischen Design sowohl das mechanische als auch das thermale und strukturelle Design am LZH durchgeführt und in Umwelttests verifiziert. Hierbei steht die Entwicklung des Flugmodells eines Lasers für das Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA) Instrument auf der ExoMars-Mission im Vordergrund.

In der Abteilung sind drei Forschungsgruppen des Hannoveraner Exzellenzclusters QUEST zu den Schwerpunkten einfrequente Laser für die Gravitationswellendetektion, Faseroptik und weltraumbasierte optische Systeme angesiedelt.

Die Arbeiten in der Abteilung werden, gegliedert nach thematischen Schwerpunkten, in den Gruppen Ultrafast Photonics, Faseroptik, Space Technologies und Single Frequency Lasers bearbeitet.