150.000 OPSL und es werden immer mehr

Im Jahr 2002 haben wir den ersten OPSL ( Sapphire blauen Sapphire mit 488 nm) auf den Markt gebracht. Damals konnte er sperrige, stromfressende Ionenlaser direkt ersetzen. Wir sind überzeugt,dass der OPSL dank der einzigartigen Vorteile dieser revolutionären neuen Technologie noch einen Schritt weiter gehen und die Landschaft vieler bestehender und zukünftiger Anwendungen von Lasern im sichtbaren (und seit kurzem auch im ultravioletten) Licht verändern kann. Mit bereits 150.000 im Einsatz befindlichen OPSL-Lasern können wir belegen, dass diese Technologie tatsächlich erfolgreich ist und sogar die optimistischsten Prognosen von vor zwanzig Jahren übertrifft.

Heute finden unsere OPSL-Laser breite Anwendung in Bereichen wie der Blutanalyse (mittels Durchflusszytometrie), der Mikroskopie, der Gensequenzierung, der Holografie, der Halbleiterprüfung und bei Lasershows. In einigen dieser Anwendungsbereiche haben sich diese OPSL-Laser mittlerweile als Goldstandard etabliert. 

Warum also hat unsere OPSL-Technologie einen so erstaunlichen Markterfolg erzielt? 

OPSL ist nicht nur ein einzelnes Gerät. Vielmehr vereint OPSL eine Vielzahl einzigartiger Vorteile in sich. Konkret bedeutet dies,bietet diese Technologie Leistungsskalierbarkeit, ermöglicht Laserwellenlängen im Bereich von 257 nm bis 1154 nm und zeichnet sich durch eine von Natur aus rauscharme Ausgangsleistung aus. Die Gründe für den Einsatz von OPSL in verschiedenen Anwendungen sind unterschiedlich, basieren jedoch in der Regel auf einer oder mehreren seiner wesentlichen Eigenschaften. Im Folgenden werden diese wesentlichen Eigenschaften vor dem Hintergrund einer oder mehrerer Anwendungsbeispiele vorgestellt.

Was ist OPSL?

Bei OPSL wandeln ein oder mehrere Diodenlaser elektrische Energie in Infrarotlaserlicht um, um dünne Halbleiterchips zu pumpen, die dann an ihrer Vorderseite Laserlicht emittieren. Diese dünnen Chips sind auf einem Kühlkörper montiert, um eine effiziente Kühlung zu gewährleisten. Wir bauen um diesen Verstärkerchip herum eine miniaturisierte Außenresonatoranordnung auf, wodurch ein leistungsstarker, kreisförmiger Ausgangslaserstrahl entsteht, der sich leicht auf einen kleinen Punkt fokussieren oder in eine Glasfaser einkoppeln lässt.

Wellenlängenskalierbarkeit.Die Ausgangswellenlänge hängt von der spezifischen Zusammensetzung des Halbleiter-Verstärkerchips ab. Durch die Veränderung dieser Details und die harmonische Umwandlung des resultierenden Ausgangssignals lässt sich eine Anpassung der Laserwellenlänge über einen sehr breiten Bereich realisieren: beginnend bei 355 nm, über das sichtbare Licht bis hin zum Infrarotbereich. Dies unterscheidet sich deutlich von älteren Lasertechnologien auf Gas- oder Kristallbasis, die nur bei einigen wenigen, den Gasen oder Kristallen physikalisch eigenen Wellenlängen emittieren können.Ein Bereich, der tatsächlich von dieser Wellenlängenexpandierbarkeit profitiert, ist die Biomedizintechnik. Derzeit lassen sich mithilfe von OPSL Wellenlängen individuell anpassen, wodurch eine optimale Abstimmung auf die Absorptionseigenschaften verschiedener Farbstoffe und fluoreszierender Proteine erreicht wird. 

Leistungsskalierbarkeit (und Leistungsanpassung).Die Leistung von OPSL-Lasern lässt sich problemlos von Millawatt auf mehrere Dutzend Watt skalieren. Bei alternativen kristallbasierten Lasern (z. B. diodengepumpten Festkörperlasern, DPSS-Lasern) führt die ungleichmäßige Erwärmung des Kristalls zu einem sogenannten thermischen Linseneffekt, bei dem die Temperatur im Inneren des Kristalls höher ist als an den aktiv gekühlten Randflächen. Diese thermischen Linseneffekte schränken die Leistungsanpassbarkeit kristallbasierter Laser ein. 

Daher schränkt der thermische Linseneffekt die Leistungssteigerungsfähigkeit ein, was bedeutet, dass die Optimierung der Laserstrahleigenschaften nur in einem relativ engen Leistungsbereich möglich ist. Im Gegensatz dazulässt sich die Ausgangsleistung vieler OPSL-Laser stufenlos von unter 10 % bis auf 100 % einstellen, ohne dass sich die Form oder Ausrichtung des Laserstrahls ändert. Lichtshows sind eine weitere Anwendung, die von der Skalierbarkeit der Leistung profitiert, da sich mit Lasern höherer Leistung spektakuläre Großveranstaltungen im Freien realisieren lassen. Andererseits ist die Möglichkeit der Leistungsanpassung auch bei vielen mikroskopischen Anwendungen von Vorteil, insbesondere für die „Superauflösung“,die eine „feine Abstimmung“ der Leistung erfordert, ohne die präzise Ausrichtung im Inneren des Mikroskops zu beeinträchtigen.

Rauscharme Ausgabe.Bei OPSL- und den meisten Kristalllasern (d. h. DPSS-Lasern) erzeugt das Verstärkungsmedium zunächst Nahinfrarotlicht, das durch den Einsatz eines harmonischen Kristalls effizient in sichtbares Licht oder ultraviolette Wellenlängen umgewandelt wird. Bei kristallbasierten Lasernführt die Erzeugung dieser Harmonischen zu einem Rauschen im Ausgangssignal, das üblicherweise als „grünes Rauschen“ bezeichnet wird. Der Begriff „grünes Rauschen“ rührt daher, dass dieses Problem zuerst bei DPSS-Lasern im grünen Lichtbereich entdeckt wurde. Bei OPSL-Lasern tritt das Problem des grünen Rauschens jedoch überhaupt nicht auf.(In der Lasertechnik liegt dies daran, dass „die Lebensdauer des energiereichen Zustands des Verstärkerchips null ist“.) Natürlich lassen sich mittlerweile auch rauscharme DPSS-Laser herstellen, was jedoch zwangsläufig mit einer höheren Komplexität und höheren Kosten verbunden ist. Bei Verwendung eines OPSL hingegen ist der Laser von Natur aus rauscharme. Die Durchflusszytometrie ist eine Anwendung, die von dieser Rauscharmut profitiert. Der Einsatz eines OPSL verbessert direktdie Qualität der sogenannten Cv-Daten. 

OBIS-Laser bieten^{einen M2-Wert} von ≤1,2 sowie einen kreisförmigen Fokuspunkt.

Gibt es noch etwas? Neben diesen wichtigen technischen Vorteilen lässt sich die OPSL-Technologie leicht miniaturisieren, wodurch ein hohes Leistungs-Größen-Verhältnis erzielt wird und der wachsenden Nachfrage von Kunden nach kompakteren Systemen Rechnung getragen wird.(Beispielsweise misstder OBIS CORE-Laser nur 52 mm × 27 mm × 13 mm, d. h. 2,05 Zoll × 1,06 Zoll × 0,51 Zoll.) Dies wird für die Förderung umweltfreundlicher Technologien in vielen Bereichen immer wichtiger, und die OPSL-Technologie zeichnet sich zudem durch einen hohen elektrischen Wirkungsgrad aus. Wie bereits erwähnt,kann der OPSL einen hervorragenden, kreisförmigen Laserstrahl erzeugen. Obwohl diese zusätzlichen Vorteile nicht ausschließlich dem OPSL vorbehalten sind, sind sie doch positive Faktoren, die den Erfolg dieser Technologie in vielen Anwendungsbereichen beeinflussen.

Durch die Kombination von Wellenlängen- und Leistungsskalierbarkeit entsteht eine äußerst vielseitige Lasertechnologie, die sich für wichtige Anwendungen in unterschiedlichen Konfigurationen speziell anpassen lässt. Daher Coherent auf dieser Technologie basierende Coherent , darunter mehrere beliebte Serien wie Sapphire,Verdi,Genesis, Taipan und OBIS.

Die OPSL-Technologie ergänzt andere Technologien wie Diodenlaser und DPSS-Laser, die in bestimmten Anwendungsbereichen die erste Wahl darstellen. DaherCoherent drei LasertypenCoherent . In Coherent Verdi und Coherent bieten wir sogar zwei oder sogar alle drei Technologien in einem einzigen Gehäuse mit identischer Schnittstelle an.

Wenn jedoch ein kontinuierlicher Laser im sichtbaren oder ultravioletten Spektrum mit einer Ausgangsleistung zwischen einigen Milliwatt und mehreren Watt benötigt wird, der kompakt, hocheffizient und äußerst zuverlässig ist, einen kreisförmigen Laserstrahl erzeugt und zudem eine Leistungsregelung ermöglicht, dann ist der OPSL der einzige Laser, der all dies und noch mehr bietet.

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