TROS Laserstrahlung: Teil: Allgemeines / Anhang 2 Lasertypen und Anwendungen

(1) Je nach verwendetem aktiven Medium gibt es verschiedene Lasertypen: Gas-, Festkörper-, Flüssigkeits- bzw. Farbstofflaser. In den Tabellen A2.1 und A2.2 sowie in Abbildung A2.1 sind die Laserarten mit ihren typischen Kennwerten und Anwendungsgebieten dargestellt.

Tab. A2.1 Gaslaser (Beispiele)

Lasermedium			Wellenlänge in μm	Dauerstrichbetrieb Typische Ausgangsleistung in W	Impulsbetrieb Typische Ausgangsenergie in J	Anwendungsbeispiele
Stickstoff (N2)			0,3371		0,12 · 10-3 – 1 · 10-3	optisches Pumpen von Farbstofflasern
Edelgas- Halogenid (Excimer)		ArF	0,1931		0,1 – 1	Materialbearbeitung, Spektroskopie, Medizin, optisches Pumpen von Farbstofflasern
		KrF	0,2484
		XeCl	0,308
		XeF	0,351
Helium-Neon (He:Ne)			dominante Linie: 0,6328 weitere Linie: 0,543	0,5 · 10-3 – 50 · 10-3		Messtechnik, Justieren, Holografie
Argon (Ar+)			Linien von 0,3511 bis 0,5287	0,5 – 25		Holografie, Messtechnik, Spektroskopie, Medizin, optisches Pumpen von Farbstofflasern
Krypton (Kr+)			Linien von 0,324 bis 0,858	0,5 – 12		Spektroskopie, Fotolithografie, optisches Pumpen von Farbstofflasern, Medizin
Kohlendioxid (CO2)			10,6	1 · 103 – 30 · 103	1 · 103 – 2 · 103	Materialbearbeitung, LiDAR, Medizin, Spektroskopie

Tab. A2.2 Festkörper-, Halbleiter- und Farbstofflaser (Beispiele)

Lasermedium	Wellenlänge in μm	Dauerstrichbetrieb Typische Ausgangsleistung in W	Impulsbetrieb Typische Ausgangsenergie in J	Anwendungsbeispiele
Rubin (Cr3+:Al2O3)	0,694		0,1 – 300	Medizin, LiDAR, Materialbearbeitung
Neodym-Glas (Nd:Glas)	1,062		7 · 10-3 – 300	Materialbearbeitung, Plasmaforschung, Fotochemie
Neodym-YAG	1,064	1 – 3 000	0,05 – 10	Materialbearbeitung, Medizin
(2. Harmonische)	(0,532)	(0,5 – 30)
Alexandrit	0,755		0,1 – 1	Medizin
Diodenlaser (allgemein)	0,25 – 30	bis 50 000		Materialbearbeitung, Messung
ZnSSe/ZnSe	0,25 – 0,36	3 · 10-3 – 1		Optische Informationsübertragung, optische Plattenspeicher (Audio, Video), Laserdrucker, Messtechnik, Pumpen von Festkörperlasern, Medizin
CdZnSe	0,3 – 0,4
InGaN	0,39 – 0,41
AlGaN/GaN	0,4 – 0,5
InGaN	0,515 – 0,535
AlGaInP/GaAs	0,6 – 0,7
InGaAs/GaAs	0,7 – 0,88
InGaAsP/InP	0,9 – 1,1
GaInSn	1,3 – 1,5
GaInSb/GaSb	2,1 – 4
Pb-Chalkogenide	2,6 – 30
Farbstoffe (allgemein)	0,31 – 1,28	0,1 – 3	2,5 · 10-3 – 5	Materialbearbeitung, Medizin, Spektroskopie

Abb. A2.1 Übersicht der Laserarten nach Wellenlängen

(2) Laser werden insbesondere in der Materialbearbeitung, in der Mess- und Prüftechnik, in der Analytik, im Bauwesen, in der Informations- und Kommunikationstechnik, in der medizinischen Diagnostik und Therapie sowie bei Shows und sonstigen Vorführungen eingesetzt. Tabelle A2.3 gibt einen Überblick über einige Laseranwendungen.

Tab. A2.3 Laseranwendungen

Kategorie	Anwendungsbeispiele
Materialbearbeitung	Schneiden, Schweißen, Lasermarkierung, Bohren, Fotolithografie, schnelle Fertigung
Optische Messverfahren	Geschwindigkeits- und Distanzmessung, Fernmessung atmosphärischer Parameter (LiDAR), Landvermessung, Laser-Schwingungsmessung, elektronische Specklemuster Interferometrie (ESPI), Glasfaser-Hydrophone, Hochgeschwindigkeitskinematographie, Partikelgrößenanalyse
Medizinische Anwendungen	Augenheilkunde, Refraktive Chirurgie, Fotodynamische Therapie, Dermatologie, Laserskalpell, Gefäßchirurgie, Zahnheilkunde, medizinische Diagnostik
Kommunikation	Informationsübertragung über Fasern, über den Freiraum, über Satelliten
Optische Informationsspeicher	CD/DVD, Laser-Drucker
Spektroskopie	Identifikation von Stoffen
Holographie	Unterhaltung, Informationsspeicher
Unterhaltung	Laser-Show, Laserpointer