Diodenlaser basierte Mikrosystemlichtquellen für die in-situ Raman-Spektroskopie

Abstract:
In diesem Beitrag werden Diodenlaser basierte Mikrosystemlichtquellen bei 671 nm und 488 nm für die Raman- Spektroskopie vorgestellt. Das Konzept der Lichtquelle bei 671 nm beinhaltet einen Halbleiterlaser als Gewinnmedium in einer externen Kavität auf einer mikro-optischen Bank (13 mm x 4 mm). Hiermit wird eine optische Ausgangsleitung von 1,5 W im Dauerstrichbetrieb mit einer spektralen Breite der Emission von 0,1 nm (2 cm^-1) und einer spektralen Stabilität von < ± 0,008 nm (< ± 0,2 cm^-1) über einen Betrieb von fünf Stunden erzielt. Das Konzept der Mikrosystemlichtquellen bei 488 nm basiert auf der nichtlinearen Frequenzverdopplung (second harmonic generation, SHG). Das Pumplicht eines DFB-RW Lasers wird über Mikrooptiken in den Wellenleiter eines SHG-Kristalls eingekoppelt. Alle Komponenten sind auf einer AlN-Mikrobank (25 mm x 5 mm) aufgebaut und fixiert. Bei einer vom Halbleiterlaser bei 976 nm emittierten optischen Leistung von 217 mW im Dauerstrichbetrieb werden 56 mW bei 488 nm frequenzverdoppeltes Licht mit einer Leistungsschwankung von < 1% generiert.