Mit dieser Würdigung heben die Herausgeber eine kleine Auswahl besonders hochwertiger Beiträge hervor. Weniger als fünf Prozent aller Veröffentlichungen im Verlag Optica erhalten diese Auszeichnung als Zeichen wissenschaftlicher Exzellenz.
Dr. Sascha Kalusniak ist Postdoc in der IKZ-Forschungsgruppe „Zentrum für Lasermaterialien (ZLM)“ unter der Leitung von Christian Kränkel. Für seine Arbeiten nutzt er innovative Misch-Sesquioxid-Kristalle, die in der Arbeitsgruppe „Oxidkristalle“ unter der Leitung von Dr. Steffen Ganschow am Leibniz-Institut für Kristallzüchtung gezüchtet werden.
In der ausgezeichneten Studie wurde ein Infrarotlaser im Bereich um 2,1 Mikrometer basierend auf einem Thulium-dotierten Yttrium-Scandium-Oxid Kristall (Tm:YScO3) als Verstärkermaterial untersucht. Solche Laser sind von großem Interesse für Anwendungen in der Medizin, Umweltanalytik und modernen Fertigungstechnologien. Ziel der Arbeit war es, die Effizienz des Lasers sowie dessen spektralen Durchstimmbereich zu untersuchen.
Dazu wurden die spektroskopischen Eigenschaften des Lasermaterials detailliert analysiert, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 2,0 und 2,5 Mikrometern. In anschließenden Experimenten konnte ein stabiler Dauerstrichbetrieb mit einer hohen Effizienz von bis zu 66 % bei 2,1 µm demonstriert werden. Darüber hinaus gelang das kontinuierliche Abstimmen der Laserwellenlänge über einen außergewöhnlich breiten Bereich von 253 Nanometern zwischen 1933 und 2186 Nanometern.
Dieser Abstimmbereich wird gegenwärtig durch die Eigenschaften der verfügbaren technischen Komponenten wie Spiegelbeschichtungen und Abstimmelement begrenzt. Insbesondere in Richtung kürzerer Wellenlängen besteht jedoch noch erhebliches Potenzial zur Erweiterung des abgedeckten Wellenlängenbereichs.
Laser in diesem Spektralbereich zeichnen sich durch ihre vielseitige Einsetzbarkeit aus. Ihre Wellenlängen wechselwirken besonders stark mit vielen Materialien und Molekülen und eröffnen damit vielfältige Anwendungen von präzisen medizinischen Eingriffen über sensitive Gassensorik bis hin zur effizienten Materialbearbeitung.
Publikation:
Sascha Kalusniak, Ines Arlt, und Christian Kränkel
Spectroscopy and 253-nm wavelength tuning of Tm3+:YScO3 lasers beyond 2.1 µm
Opt. Mat. Express 16 (4), 1306-1314 (2026), https://doi.org/10.1364/OME.591738
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Dr. Christian Kränkel
Leiter Zentrum für Lasermaterialien
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