DE102016102781B4

DE102016102781B4 - Erzeugung von zwei synchronisierten Laserimpulszügen

Info

Publication number: DE102016102781B4
Application number: DE102016102781.2A
Authority: DE
Inventors: Armin Zach
Original assignee: Toptica Photonics AG
Current assignee: Toptica Photonics AG
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2036-02-18
Also published as: US20160240994A1; US9472920B2; DE102016102781A1

Abstract

Verfahren zur Erzeugung von zwei synchronisierten Laserimpulszügen, das die folgenden Schritte aufweist:
- Erzeugung eines Zugs von Seed-Laserimpulsen,
- Teilung des Zugs von Seed-Laserimpulsen in einen ersten Impulszug und einen zweiten Impulszug;
- Frequenzverschiebung des ersten Impulszugs durch Soliton-Eigenfrequenzverschiebung in einem optisch gepumpten Wellenleiter (14) mit anomaler Dispersion, wobei das Spektrum des frequenzverschobenen ersten Impulszugs durch Veränderung der Pumpleistung durchgestimmt wird, wobei es sich bei dem optisch gepumpten Wellenleiter (14) um eine seltenerddotierte Faser mit großer Modenfläche von mindestens 500 µm², vorzugsweise mindestens 1000 µm² oder um eine seltenerddotierte Faser einer höheren Modenordnung, die eine Modenfläche von mindestens 2000 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm² aufweist, oder um eine seltenerddotierte stabartige Faser, die eine Modenfläche von mindestens 2000 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm² aufweist, oder um eine seltenerddotierte mikrostrukturierte optische Faser mit einer Modenfläche von mindestens 500 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm², handelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System für die Erzeugung von zwei synchronisierten Laserimpulszügen.
Die Erfindung betrifft generell Lichtquellen für die Erzeugung von zwei Laserimpulszügen von hoher Intensität bei unterschiedlichen Wellenlängen, wobei die beiden Impulszüge zeitlich synchronisiert sind und eine stabile Phasenlage aufweisen.
Derartige Lichtquellen finden zum Beispiel in der CARS (kohärenten Anti-Stokes Raman) Mikroskopie Anwendung. Bei CARS handelt es sich um eine nichtlineare Bildgebungstechnik, die chemische Selektivität sowie eine dreidimensionale Auflösung bietet. Um ein CARS Signal zu erhalten, werden zwei Lichtwellen mit unterschiedlichen Frequenzen räumlich und zeitlich in einer Probe überlappt. Dann wird ein Schwingungsniveau mit der Frequenz, die der Differenz der Frequenzen der beiden Lichtwellen entspricht, angeregt. Dies führt zu einer molekularspezifischen Reaktion und schafft somit einen chemisch selektiven Kontrast. Bei enger Fokussierung der beiden Lichtwellen in einem Rastermikroskop wird das CARS Signal ausschließlich in dem Fokussiervolumen erzeugt, wodurch eine hohe dreidimensionale räumliche Auflösung ermöglicht wird.
P. Groß et al. (Appl. Phys. B, 2010, vol. 101, pp. 167-172) beschreiben eine Laserlichtquelle, die auf einem einzigen Titan-Saphir-Femtosekunden LaserOszillator basiert. Eine zweite Wellenlänge wird von dem Primärlaser abgeleitet, d.h. mittels Soliton-Eigenfrequenz-Verschiebung in einer mikrostrukturierten optischen Faser (MSF) und anschließender Verstärkung. Die zweite Wellenlänge wird durch Veränderung der Ausgangsleistung des Titan-Saphir-Lasers durchgestimmt, da die Soliton-Dynamik innerhalb der MSF von der Leistung der sich in der MSF ausbreitenden Strahlung abhängt.
Die WO 2014/205413 A2 beschreibt ein System zur Mehrphotonen-Bildgebung mittels eines Faserlasers.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes und universell anwendbares Verfahren und System für die Erzeugung von zwei Laserimpulszügen mit unterschiedlichen Wellenlängen vorzusehen, wobei die beiden Impulszüge zeitlich synchronisiert sind und eine stabile Phasenlage aufweisen, und wobei die Wellenlänge von einem der Pulszüge durchstimmbar ist.
Mit der Erfindung wird ein Verfahren für die Erzeugung von zwei synchronisierten Laserimpulszügen gemäß Anspruch 1 offenbart.
Gemäß der Erfindung werden ultrakurze Seed-Laserimpulse mit einer Impulsdauer von weniger als 1 ps mittels einer einzigen Seed-Laserquelle erzeugt, bei der es sich zum Beispiel um einen passiv SESAM-modengekoppelten Faserlaseroszillator handeln kann. Der Zug der Seed-Laserimpulse wird in einen ersten Impulszug und in einen zweiten Impulszug geteilt. Die Impulszüge sind synchronisiert und weisen eine vollständig stabile Phasenrelation auf, da beide Impulszüge aus derselben Seed-Laserquelle hergeleitet werden. Kern der Erfindung ist es, eine variable Frequenzverschiebung des ersten Impulszugs mittels Soliton-Eigenfrequenzverschiebung (engl.: „Soliton Self-Frequency Shift“) in einem optisch gepumpten, eine anomale Dispersion aufweisenden Wellenleiter zu erzielen. Das Spektrum des frequenzverschobenen ersten Impulszugs kann einfach mittels Veränderung der Pumpleistung des optischen Pumpens des Wellenleiters durchgestimmt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann wirksam in einem Ganzfaser-Aufbau angewandt werden, wobei das an sich bekannte MOPA („Master-Oscillator Power Amplifier“)-Konzept übernommen wird, bei dem der erste und/oder der zweite Impulszug zur Erzielung der erforderlichen Leistungsniveaus verstärkt werden. Die Nutzung der Wirkungen der solitonischen Eigenkompression und der solitonischen Eigenfrequenzverschiebung ermöglicht eine Ganzfaser-Vorgehensweise ohne Notwendigkeit einer Freistrahl-Kompressionsoptik.
Der gemäß Erfindung als solitonischer Verstärker fungierende Lichtwellenleiter erfordert eine anomale Dispersion.
Es ist bekannt, dass Solitonen in Lichtwellenleitern Energie von Komponenten höherer Frequenz auf Komponenten niedrigerer Frequenz aufgrund der Wirkung der Intra-Puls-stimulierten Raman-Streuung übertragen können. Für Solitonen mit Pulsdauern von weniger als 100 fs verbreitert sich das optische Spektrum in dem Maße, dass die längere Wellenlänge eine Raman-Verstärkung auf Kosten der Leistung bei kürzeren Wellenlängen erfährt. Dies führt zu einer insgesamt spektralen Verschiebung des Solitons zu längeren Wellenlängen. Diese Wirkung wird hier als solitonische Eigenfrequenzverschiebung bezeichnet. Das Ausmaß der solitonischen Eigenfrequenzverschiebung hängt von der Ausbreitungslänge der Laserimpulse innerhalb des Wellenleiters und von der Pumpleistung ab. Dies wird erfindungsgemäß für die Verstimmung des Spektrums des ersten Impulszugs mittels Veränderung der Pumpleistung des optisch gepumpten Wellenleiters genutzt. Die Veränderung der Pumpleistung lässt die solitonische Energie unbeeinträchtigt. Die Impulse des frequenzverschobenen ersten Impulszugs sind in der Bandbreite limitiert, sie haben eine sehr „saubere“ Pulsform und keinen Chirp.
Die Energie des Raman-verschobenen Solitons ist jedoch aufgrund der wirksamen Modenfläche der bisher verfügbaren aktiv dotierten Fasern begrenzt. Um ein erhöhtes Energieniveau zu erreichen, ist eine größere Modenfläche erforderlich. Gemäß bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung werden neue Fasertechnologien, wie Fasern mit sehr großer Modenfläche (VLMA) und höhermodige Fasern (HOM) als Lichtwellenleiter verwendet, ohne dabei die räumliche Strahlqualität zu beeinträchtigen.
Bei einer Ausführungsform handelt es sich bei dem optisch gepumpten Wellenleiter um eine seltenerddotierte VLMA Faser mit einer Modenfläche von mindestens 500 µm², vorzugsweise mindestens 1000 µm². Mit einer derartigen Faser kann eine Soliton-Energie von mehr als 10 nJ bei einer Repetitionsrate von etwa 100 MHz erzielt werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei dem optisch gepumpten Wellenleiter um eine seltenerddotierte optische HOM-Faser mit einer Modenfläche von mindestens 2000 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm². Mit einem derartigen Wellenleiter ist eine Soliton-Energie von mehr als 100 nJ bei einer Repetitionsrate von ca. 100 MHz erreichbar.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform handelt es sich bei dem optisch gepumpten Wellenleiter um eine seltenerddotierte stabartige (engl.: „rod-type“) Faser mit einer Modenfläche von mindestens 2000 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm². Stabartige Fasern mit einer effektiven Modenfläche von bis zu 10000 µm² sind erhältlich. Mit einem derartigen Wellenleiter ist eine Soliton-Energie von mehr als 250 nJ bei einer Repetitionsrate von ca. 100 MHz erzielbar. Diese Fasern sind jedoch nicht biegbar, was ihre Anwendung in der Praxis einschränkt.
Gemäß einer noch weiteren alternativen Ausführungsform handelt es sich bei dem optisch gepumpten Wellenleiter um eine seltenerddotierte mikrostrukturierte optische Faser, wie zum Beispiel eine photonische Kristallfaser (PCF) oder eine photonische Bandlücken-Faser mit entweder einem hohlen oder einem festen Kern, die eine Modenfläche von mindestens 500 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm², aufweisen.
Die Fasern können seltenerddotiert, vorzugsweise mit Er³⁺, Tm³⁺ oder Yb³⁺ Ionen, oder sogar co-dotiert, z.Bsp. Er³⁺/Yb³⁺, sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden der frequenzverschobene erste Impulszug und der zweite Impulszug in einem nichtlinearen optischen Medium zur Erzeugung eines dritten Impulszugs mittels Frequenzmischung des ersten und des zweiten Impulszugs überlagert. Auf diese Weise ist es möglich, Lichtimpulse in unterschiedlichen Frequenzbereichen zu erhalten. So zum Beispiel können Laserimpulse im mittleren/langen Infrarot-Spektralbereich zwischen 5 und 15µm durch Differenzfrequenzerzeugung aus einem ersten Impulszug, der zwischen 1.6 µm und 2.0 µm durchstimmbar ist, und einem zweiten Impulszug bei 1.55 µm erzeugt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der frequenzverschobene erste Impulszug durch Einsatz eines entsprechenden nichtlinearen optischen Mediums in der Frequenz verdoppelt. Um die Phasenanpassungsbedingung für den durchstimmbaren ersten Impulszug zu erfüllen, kann in der Praxis ein periodisch gepolter Lithium-Niobat-Kristall (PPLN) eingesetzt werden. Dies ermöglicht zum Beispiel die Erzielung einer durchstimmbaren Wellenlänge des frequenzverschobenen und frequenzverdoppelten ersten Impulszugs bei ca. 800 nm, wobei die Wellenlänge des zweiten Impulszugs im Bereich von 900-1200 nm liegt. Diese Wellenlängenbereiche machen den Einsatz der Erfindung insbesondere interessant für die Bereitstellung einer Laserlichtquelle für kohärente anti-Stokes-Raman-Streuungs-Mikroskopie (CARS, siehe weiter oben).
Die Erfindung betrifft nicht nur ein Verfahren, sondern auch ein System zur Erzeugung von zwei synchronisierten Laserimpulszügen gemäß Anspruch 6.
Bei der Seed-Laserquelle des Systems kann es sich zum Beispiel um einen vollständig faserbasierten passiv modengekoppelten Oszillator (zum Beispiel auf Basis von Erbium) handeln, dem ein faserbasierter Strahlteiler für die Teilung des Zugs der Seed-Laserimpulse in den ersten Impulszug und den zweiten Impulszug folgt. Der erste und der zweite Impulszug können in entsprechenden Faserverstärkern (zum Beispiel Er³⁺-dotierte gepumpte optische Fasern) verstärkt werden. Der erste Impulszug propagiert durch einen (seltenerddotierten) optisch gepumpten Wellenleiter, in dem der erste Impulszug eine Soliton-Eigenfrequenzverschiebung erfährt. Wie weiter oben erwähnt, handelt es sich bei dem Lichtwellenleiter vorzugsweise um eine seltenerddotierte VLMA oder eine seltenerddotierte HOM Faser, um eine möglichst hohe Soliton-Energie zu erzielen. Die Solition-Eigenfrequenzverschiebung kann durch Änderung der Pumpleistung gesteuert werden, wobei die Änderung der Pumpleistung die Soliton-Energie konstant belässt.
Die beigefügten Zeichnungen zeigen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Es ist jedoch anzumerken, dass die Zeichnungen lediglich zum Zwecke der illustrativen Darstellung und nicht als Definition der Grenzen der Erfindung gedacht sind. In den Zeichnungen zeigen:

1 in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform eines Lasersystems gemäß der Erfindung;
2 in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines Lasersystems gemäß der Erfindung.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform eines Lasersystems gemäß der Erfindung. Das System besteht aus einer Seed-Laserquelle 10, die einen Zug von ultrakurzen Seed-Laserimpulsen mit 1.56 µm bei einer Pulsdauer von etwa 100 fs (FWHM) und einer Repetitionsfrequenz von etwa 100 MHz erzeugt. Bei der Seed-Laserquelle 10 kann es sich zum Beispiel um einen passiv modengekoppelten auf Erbium basierenden Faseroszillator bekannter, kommerziell erhältlicher Art handeln. Die Ausgangslaserimpulse der Seed-Laserquelle 10 werden von einem Strahlteiler 11 geteilt.
Ein erster Impulszug wird über einen Faserabschnitt 12 zu einem Er³⁺-dotierten Faser-Vorverstärker 13 mit normaler Dispersion geliefert. Der verstärkte erste Impulszug wird in einen Verstärker 14 eingekoppelt, der aus 2-3 m einer optisch gepumpten Er³⁺-dotierten VLMA Faser (nicht dargestellt) mit einer Modenfläche von etwa 1000 µm² besteht. Die VLMA Faser weist eine anomale Dispersion auf. Die Laserimpulse des ersten Impulszugs erfahren in der VLMA Faser bis zu einer bestimmten Grenze, die von der Soliton-Energie definiert wird, eine Soliton-Kompressionsverstärkung. Sobald diese Grenze überschritten ist, splittet sich ein zweites Soliton ab und erfährt eine Soliton-Eigenfrequenzverschiebung zu einer längeren Wellenlänge. Die VLMA Faser wird von einem Pumplaser 15, vorzugsweise einem Raman-Pumplaser, bei 1480 nm kerngepumpt. Die vorverstärkten Laserimpulse des ersten Impulszugs, die in die VLMA Faser injiziert werden, haben eine Pulsdauer von etwa 400 fs (FWHM) mit einer durchschnittlichen Leistung von etwa 90 mW. Durch Änderung der Pumpleistung des Pumplasers 15 zwischen 3 W und etwa 50 W kann der solitonisch eigenfrequenzverschobene Teil des Spektrums des ersten Impulszugs von 1.58 µm bis etwa 2 µm verstimmt werden, während die Impulsenergie bei etwa 15 nJ mit einer Pulsdauer von etwa 110 fs stabil gehalten wird. Bei entsprechender Wicklung der VLMA Faser kann ein nahezu perfektes Gauß‘sches Strahlprofil erzielt werden.
Ein zweiter Impulszug wird über den Faserabschnitt 16 zu einem Verstärker 17 geliefert, der aus einem Er³⁺-dotierten nichtlinearen Faser-Verstärker als auch aus einem Abschnitt einer Kompressionsfaser (nicht dargestellt) besteht. Die Ausgangsstrahlen des Soliton-Verstärkers 14 und des Verstärkers 17 werden in einem nichtlinearen optischen Medium 18 überlagert, in dem ein dritter Impulszug durch Erzeugung einer Differenz-Frequenz generiert wird. Die Wellenlänge der Laserimpulse des dritten Impulszugs am Ausgang des dargestellten Systems ist in dem mittleren/langen Infrarot-Bereich von 5 µm bis 15 µm durch Änderung der Leistung des Pumplasers 15 durchstimmbar.
2 zeigt ein System entsprechend der Erfindung für die Anwendung in der CARS Mikroskopie. Das System besteht aus einer Seed-Laserquelle 10 und einem Faser-Strahlteiler 11 wie weiter oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Der verstärkte und solitonisch eigenfrequenzverschobene erste Impulszug wird in einem periodisch gepolten Lithium-Niobat-Kristall mit aufgefächert strukturierter Polungsperiode 19, der durch Bewegung in lotrechter Richtung zum Ausgangsstrahl des Verstärkers 14 (wie mittels der Pfeile gezeigt) variabel phasenanpassbar ist, frequenzmäßig verdoppelt. Die Stärke des Kristalls 19 bestimmt die spektrale Bandbreite und somit die Pulsdauer der frequenzverdoppelten Laserimpulse. Bei einer Stärke des Kristalls 19 von etwa 10 mm beträgt die Dauer der frequenzverdoppelten Laserimpulse des ersten Impulszugs etwa 1 ps. Bei einer Stärke des Kristalls 19 von etwa 0,5 mm beträgt die Dauer der frequenzverdoppelten Laserimpulse des ersten Impulszugs etwa 100 fs.
Der zweite Impulszug durchläuft eine Verzögerungsstrecke 20, bevor er zum nichtlinearen Er³⁺-dotierten Faser-Verstärker 17 geliefert wird. Die verstärkten Laserimpulse des zweiten Impulszugs werden in einem Abschnitt einer hoch nichtlinearen optischen Faser 21 in den 1 µm Spektralbereich frequenzverschoben. Ein vorgeschalteter Spektralfilter 23 weist eine Bandbreite von etwa 1,5 nm auf. Die frequenzverschobenen und spektral gefilterten Laserimpulse werden dann weiter durch einen Yb³-dotierten Faserverstärker 22 verstärkt. Die Laserimpulse des zweiten Impulszugs am Ausgang des Verstärkers 22 sind in der Bandbreite limitiert und weisen eine durchschnittliche Leistung von etwa 500 mW sowie eine Pulsdauer von 0,5-1,0 ps auf.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Wellenlänge des frequenzverschobenen und frequenzverdoppelten ersten Impulszugs somit um 800 nm herum durchstimmbar, indem die Pumpleistung des Soliton-Verstärkers 14 verändert wird, während das Spektrum des zweiten Impulszugs im Spektralbereich um 1 µm liegt. Der erste und zweite Impulszug werden überlagert und zum in die Probe zu fokussierenden CARS-Mikroskopie-System geliefert.
Ein interessantes Spektralfenster in der CARS Mikroskopie startet bei 2.800 cm^-1 und erreicht bis zu 3.400 cm^-1. Es wird verwendet, um aliphatische und aromatische C-H Streckschwingungsbänder, Lipide, Proteine und Wasser zu detektieren. Zur Erzeugung dieser spektralen Bandbreite wird eine Durchstimmbarkeit von 780 nm bis zu 820 nm für die Pumpwellenlänge und von 1060 nm für die Stokes-Wellenlänge benötigt.
In der dargestellten Ausführungsform ist weiterhin die Möglichkeit für eine Zeitsteuerungsschaltung 23 vorgesehen, die die Phasendifferenz des ersten und des zweiten Impulszugs festellt und die Verzögerungsstrecke 20 steuert, um eine zeitliche Koinzidenz der Laserimpulse des ersten und des zweiten Impulszugs am Ausgang des Systems zu erzielen.

Claims

Verfahren zur Erzeugung von zwei synchronisierten Laserimpulszügen, das die folgenden Schritte aufweist: - Erzeugung eines Zugs von Seed-Laserimpulsen, - Teilung des Zugs von Seed-Laserimpulsen in einen ersten Impulszug und einen zweiten Impulszug; - Frequenzverschiebung des ersten Impulszugs durch Soliton-Eigenfrequenzverschiebung in einem optisch gepumpten Wellenleiter (14) mit anomaler Dispersion, wobei das Spektrum des frequenzverschobenen ersten Impulszugs durch Veränderung der Pumpleistung durchgestimmt wird, wobei es sich bei dem optisch gepumpten Wellenleiter (14) um eine seltenerddotierte Faser mit großer Modenfläche von mindestens 500 µm², vorzugsweise mindestens 1000 µm² oder um eine seltenerddotierte Faser einer höheren Modenordnung, die eine Modenfläche von mindestens 2000 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm² aufweist, oder um eine seltenerddotierte stabartige Faser, die eine Modenfläche von mindestens 2000 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm² aufweist, oder um eine seltenerddotierte mikrostrukturierte optische Faser mit einer Modenfläche von mindestens 500 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm², handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Schritt der Verstärkung des ersten bzw. zweiten Impulszugs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das weiterhin den Schritt der Überlagerung des frequenzverschobenen ersten Impulszugs und des zweiten Impulszugs in einem nichtlinearen optischen Medium sowie die Erzeugung eines dritten Impulszugs durch Frequenzmischung des ersten und des zweiten Impulszugs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das weiterhin den Schritt der Frequenzverdopplung des frequenzverschobenen ersten Impulszugs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Wellenlänge des frequenzverschobenen und frequenzverdoppelten ersten Impulszugs um 800 nm, vorzugsweise mindestens von 760 nm bis 820 nm, durch Veränderung der Pumpleistung durchstimmbar ist, wobei die Wellenlänge des zweiten Impulszugs im Bereich von 900-1300 nm liegt.
System zur Erzeugung von zwei synchronisierten Laserimpulszügen, umfassend: - eine Seed-Laserquelle (10), die einen Zug von Seed-Laserimpulsen erzeugt; - ein Teilermittel (11), das den Zug der Seed-Laserimpulse in einen ersten Impulszug und in einen zweiten Impulszug teilt; - einen optisch gepumpten Wellenleiter (14), durch den der erste Impulszug propagiert, wobei der optisch gepumpte Wellenleiter (14) eine anomale Dispersion aufweist und wobei das Spektrum des frequenzverschobenen ersten Impulszugs durch Veränderung der Pumpleistung durchstimmbar ist, wobei es sich bei dem optisch gepumpten Wellenleiter (14) um eine seltenerddotierte Faser mit großer Modenfläche von mindestens 500 µm², vorzugsweise mindestens 1000 µm², oder um eine seltenerddotierte Faser einer höheren Modenordnung, die eine Modenfläche von mindestens 2000 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm² aufweist, oder um eine seltenerddotierte stabartige Faser, die eine Modenfläche von mindestens 2000 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm² aufweist, oder um eine seltenerddotierte mikrostrukturierte optische Faser mit einer Modenfläche von mindestens 500 µm², vorzugsweise mindestens 5000 µm², handelt.
System nach Anspruch 6, weiterhin umfassend zumindest einen optischen Verstärker (13, 17), der den ersten bzw. zweiten Impulszug verstärkt.
System nach Anspruch 6 oder 7, weiterhin umfassend ein nichtlineares optisches Medium (18), in dem der frequenzverschobene erste Impulszug und der zweite Impulszug überlagert werden.
System nach einem der Ansprüche 6-8, weiterhin umfassend einen periodisch gepolten Lithium-Niobat-Kristall (19), der den frequenzverschobenen ersten Impulszug in der Frequenz verdoppelt.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche 6-9, wobei die Seed-Laserquelle (10) einen passiv SESAM-modengekoppelten Faseroszillator aufweist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche 6-10, wobei die Seed-Laserimpulse des zweiten Impulszugs in einer hoch nichtlinearen Faser (21) in den Spektralbereich von 900-1300 nm frequenzverschoben werden.
System nach Anspruch 11, wobei der frequenzverschobene Impulszug in einer seltenerddotierten, vorzugsweise Yb³⁺-, Pr³⁺- oder Nd³⁺-dotierten, optischen Faser (22) verstärkt wird.
System nach Anspruch 12, wobei der frequenzverschobene und verstärkte Impulszug spektral gefiltert wird, um in der Bandbreite limitierte Impulse zu erhalten, mit einer Pulsdauer von 0.2 bis 5 ps, vorzugsweise 0.5 bis 1 ps.