Optische Kristalle

Kristalle sind feste Materialien mit einem sich wiederholenden Muster der Molekularstruktur, die ein dreidimensionales Gitter bilden.

Optische Kristalle

Optische Kristalle werden hauptsächlich in Labors gezüchtet und daher als synthetische Kristalle bezeichnet, im Gegensatz zu natürlichen Kristallen, die direkt in der Natur vorkommen.

Jede Art von Kristall weist spezifische optische Eigenschaften auf, die zu einer aktiven Veränderung des Lichts führen, das durch sie hindurchgeht.

Diese Eigenschaften sind der Grund, warum sie in vielen verschiedenen photonischen Anwendungen nützlich sind.

Zwei Haupttypen optischer Kristalle

Bei optischen Kristallen lassen sich zwei Haupttypen der Lichtmodifikation unterscheiden, die zwei Hauptkristalltypen entsprechen:

Laserkristalle

Laserkristalle sind synthetische Kristalle, die speziell für den Einsatz in Lasern entwickelt wurden. Sie sind ein optisches Verstärkungsmedium, d. h. die Kristalle verstärken das durch sie hindurchgehende Licht. Aufgrund ihrer guten Wärmeableitungseigenschaften sind sie in der Lage, die von Lasern erzeugte hohe Leistung zu bewältigen.

Laserkristalle werden häufig in Diodenpumplasern als Verstärker des Diodenausgangslichts eingesetzt.

Zu den gängigsten Laserkristallen gehören: nd:YAG, Ti:Saphir und Er:YAG.

Die Benennung der Kristalle erfolgt nach folgendem Muster:

dd:XX

Dabei steht dd für den Dotierstoff und XX für das Kristallmaterial, z. B. ist Er:YAG ein mit Erbium dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Kristall.

Nichtlineare Kristalle

Im Gegensatz zu Laserkristallen werden nichtlineare Kristalle nicht mit optischen Verstärkungen versehen, sondern verändern die Eigenschaften des Lichts. So können sie beispielsweise die Lichtfrequenz verändern.

Die gebräuchlichsten nichtlinearen Kristalle sind KTP, BBO und LBO.