DE102004056902A1 - Scheibenlaserkristall - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Laser mit einem Laserkristall in Scheibenform. Um eine Laservorrichtung mit gegenüber dem Stand der Technik verbesserten scheibenförmigen Lasermaterialien bereitzustellen sowie ein Verfahren zur Herstellung verbesserter scheibenförmiger Lasermaterialien für solche Laservorrichtungen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Laserkristall die chemische Zusammensetzung M·I·R·III·X(WO¶4¶)¶2¶ hat, wobei M·I· für ein Alkalimetall steht, R·III· für ein Lanthanoid steht und X für einen laseraktiven Dotierstoff steht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Laser mit einem Laserkristall in Scheibenform sowie ein Verfahren zum Herstellen eines scheibenförmigen Laserkristalls.
  • Laserlicht, d.h. räumlich und zeitlich kohärentes Licht, findet mittlerweile auf vielen Gebieten Anwendung. So wird die Lasertechnik beispielsweise in den Bereichen Medizin, Fertigungstechnik, Meß- und Prüfwesen sowie im Umweltschutz eingesetzt. Die Anforderungen an die Lasertechnik in diesen Bereichen steigen stetig, und es besteht ein großer Bedarf an leistungsstärkeren und effizienteren Lasern, die zuverlässig arbeiten, eine hohe Strahlqualität liefern und möglichst störungs- und wartungsfrei zu betreiben sind.
  • Zur Erzeugung von Laserlicht können unter anderem Festkörper-, Gas- und Flüssigkeitslaser sowie Laser mit Halbleitermaterialien verwendet werden.
  • Bei den Festkörperlasern sind neben den traditionellen Stablasern seit einiger Zeit Scheibenlaser bekannt. Bei Scheibenlasern wird ein scheibenförmiger Laserkristall verwendet. Die Schichtdicke des Laserkristalls liegt in der Regel in einem Bereich von einigen Zehntelmillimetern bis zu wenigen Millimetern und ist damit im Vergleich zur Schichtdicke der stabförmigen Laserkristalle von herkömmlichen Stablasern (d = ca. 10 cm) deutlich reduziert. Der Durchmesser der scheibenförmigen Laserkristalle beträgt im allgemeinen etwa 10 mm.
  • Das Konzept des Scheibenlasers beruht auf einem scheibenförmigen Lasermedium, das auf einem – i.d.R. flüssigkeitsgekühlten – Kühlelement gelagert und mit diesem verbunden ist. Durch das Kühlelement wird die Rückseite der Laserscheibe einseitig gekühlt. Bedingt durch die flächige Kühlung der Rückseite des sehr dünnen Laserkristalls entstehen Temperaturgradienten vorwiegend in Richtung des Laserstrahles und haben daher kaum Einfluß auf die Qualität des Laserstrahls. Dies steht im Gegensatz zum herkömmlichen Stablaser, bei dem die thermisch induzierten Veränderungen die Eigenschaften des Lasermediums erheblich stärker negativ beeinflussen, wobei der Laserstrahl entsprechend stärker optisch verzerrt wird. Auch thermische Linseneffekte und thermisch induzierte Doppelbrechung sind beim Scheibenlaser vergleichsweise reduziert.
  • Auf der mit dem Kühlelement verbundenen Seite ist das scheibenförmige Lasermedium häufig mit- einer reflektierenden Beschichtung versehen. Zur Verbindung der Laserscheibe mit dem Kühlelement ist oft eine weiche, wärmeleitfähige Zwischenschicht vorgesehen, die beim Pumpen bzw. bei der Erzeugung von Laserlicht auftretende thermische Verformungen der Laserscheibe abfangen und Wärme aus der Laserscheibe aufnehmen und an das Kühlelement weiterleiten kann.
  • Als Materialien für Scheibenlaser wurden bereits verschiedene chemische Zusammensetzungen getestet. Am weitesten verbreitet ist Ytterbium dotierter Yttrium-Aluminium-Granat (Yb:YAG) mit der chemischen Formel Yb:Y3Al5O12. Bei diesem Material stellt das Yttrium-Aluminium-Granat das neutrale Grundgerüst des Lasermaterials dar, das am eigentlichen Laserprozeß nicht beteiligt ist. In das Grundgerüst eines Lasermaterials sind die für die Laserlichtemission maßgebenden Bestandteile (Atome, Ionen, Moleküle), die sogenannten laseraktiven Stoffe, eingebaut. Im Falle des Yb:YAG ist der laseraktive Stoff das Ytterbium.
  • Yb:YAG weist gute mechanische Eigenschaften auf, die die kommerzielle Herstellung von Scheiben mit Durchmessern im Bereich von 5 bis 25 mm und mit Scheibendicken von etwa 300 μm erlauben. Allerdings werden die laserspezifischen Eigenschaften des Yb:YAG von anderen Materialien deutlich übertroffen. Z.B. ist Ytterbium dotiertes Kalium-Yttrium-Wolframat (Yb:KYW) mit der chemischen Formel Yb:KY(WO4)2 für seine hohen Absorptions- und Emissionsquerschnitte bekannt. Jedoch ist die Fertigung der vorzugsweise sehr dünnen Laserscheiben aus dem Lasermaterial Yb:KYW in der Praxis äußerst schwierig, da dieses Material eine relativ geringe Härte und nur wenig mechanische Festigkeit aufweist.
  • Beim Betrieb von Laservorrichtungen mit herkömmlichen Lasermaterialien mit guten laserspezifischen Eigenschaften in Scheibenform treten häufig folgende Probleme auf. So führen die eingangs erwähnten thermisch bedingten Verformungen selbst bei auf weichen Zwischenschichten gelagerten Laserscheiben nicht selten zu Sprüngen oder Brüchen in den Kristallen. Auch die Lagerung von Kristallscheiben auf einem Kühlflüssigkeitsfilm ist kritisch und führt insbesondere bei sehr dünnen Scheiben oft zu einer Zerstörung des Kristalls.
  • Es besteht daher in der Lasertechnik ein Bedarf nach Laservorrichtungen mit scheibenförmigen Lasermaterialien, die sehr gute mechanische Eigenschaften, wie das weitverbreitete Yb:YAG, aufweisen und gleichzeitig im Vergleich zu Yb:YAG deutlich bessere laserspezifische Eigenschaften aufweisen. Insbesondere ist es gewünscht, über Lasermaterialien mit hohen Absorptions- und Emissionsquerschnitten zu verfügen, aus denen man möglichst dünne Scheiben herstellen kann, die in Laservorrichtungen einsetzbar, in diesen dauerhaft verwendbar und gegebenenfalls auch austauschbar sind ohne zu springen oder zu zerbrechen.
    •
  • Folglich ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laservorrichtungen mit gegenüber dem Stand der Technik verbesserten scheibenförmigen Lasermaterialien bereitzustellen, sowie ein Verfahren zur Herstellung verbesserter scheibenförmiger Lasermaterialien für solche Laservorrichtungen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung eines Laserkristalls mit der chemischen Zusammensetzung MIRIIIX(WO4)2, wobei MI für ein Alkalimetall, RIII für ein Lanthanoid und X für laseraktive Ionen steht, mit denen das Material dotiert ist, und wobei das Material in Form einer Scheibe vorgesehen ist.
    •
  • Das Grundgerüst dieses Materials ist MIRIII(WO4)2, wobei RIII für wenigstens ein Element aus der Gruppe der Lanthanoide steht, die die Elemente Lanthan (La), Cer (Ce), Praseodym (Pr), Neodym (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Terbium (Tb), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Thulium (Tm), Ytterbium (Yb) und Lutetium (Lu) umfaßt. Dieses Grundgerüst ist mit aktiven Laserionen dotiert, wobei die aktiven Laserionen vorzugsweise unter Yb3+, Nd3+, Er3+, Ho3+, Tm3+, Pr3+ ausgewählt sind.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen ist das Alkalimetall (MI) unter Lithium, Natrium, Rubidium und Cäsium ausgewählt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist MI Natrium (Na).
  • Vorzugsweise ist das in erfindungsgemäßen Vorrichtungen verwendete Lasermaterial kongruentschmelzend. Unter einem kongruentschmelzenden Material wird hier ein Material verstanden, daß aus einer Verbindung besteht, die nicht bereits unterhalb ihres Schmelzpunktes in ihre Komponenten dissoziiert, sondern erst im Moment der Schmelze in ihre Komponenten zerfällt, wobei feste und flüssige Phase die gleiche Gleichgewichtszusammensetzung aufweisen.
  • Durch eine Vielzahl von Versuchen konnte nachgewiesen werden, daß das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Wolframatmaterial nicht nur sehr gute laserspezifische sondern auch ausgezeichnete mechanische Eigenschaften aufweist, die es ermöglichen, auch sehr dünne Lasermedien zu verwenden, die über genügend mechanische Festigkeit verfügen, um für die üblichen Anwendungen als Scheibenlaser einsetzbar zu sein. Das bedeutet, daß die Verarbeitung des Materials der vorgenannten Zusammensetzung zu Scheiben von sehr geringer Dicke möglich ist, wobei von einem Kristallkörper aus einem der beanspruchten Materialien Scheiben von sehr geringer Dicke leicht abgeschnitten und anschließend poliert werden können, ohne daß das Material hierbei beschädigt wird. So treten beim Polieren solcher Scheiben deutlich weniger Kantenausbrüche als beim Polieren herkömmlicher Materialien auf, und die anisotropen Eigenschaften der polierten Flächen sind sehr viel geringer ausgeprägt als beispielsweise bei Yb:KYW.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist die Lasermaterialscheibe vorzugsweise eine Dicke von < 3 mm auf. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen beträgt die Dicke der Laserscheibe zwischen 0,5 μm und 1 mm und liegt bei speziellen Ausführungsformen dieser Erfindung in einem Bereich zwischen 5 und 250 μm.
  • Unter einer Scheibe wird hier ein Körper verstanden, dessen mittlere Dicke um ein Vielfaches geringer ist als dessen Länge und Breite. Die äußere Form des Körpers ist dabei grundsätzlich irrelevant. So werden von dieser Definition Körper mit einer dreieckigen, rechteckigen, vieleckigen oder runden Grundfläche umfaßt, sowie auch solche Körper deren Dicke nicht über den gesamten Körper konstant ist. Im engeren Sinne wird hierin unter der Bezeichnung Scheibe ein Körper entsprechend der vorgenannten Definition mit einer symmetrischen Grundfläche verstanden, wobei die Flächen der Ober- bzw. Unterseite der Scheibe planar bis leicht gewölbt sind.
  • Vorzugsweise wird das Kristallmaterial gemäß der Erfindung in kreisförmige bis ovale Scheiben geschnitten. Bei kreisförmigen Scheiben ist es besonders bevorzugt, wenn das Verhältnis des Durchmessers der Scheibe D zur Dicke der Scheibe L größer als 4,9 ist. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Durchmesser der Scheibe D in dem Bereich zwischen 1 und 51 mm liegt, bevorzugt im Bereich zwischen 2 und 30 mm liegt und besonders bevorzugt im Bereich zwischen 3 und 20 mm liegt.
  • Um möglichst ebene Oberflächen der Laserscheibe zu erhalten, ist es besonders bevorzugt, wenn wenigstens ein Teil der Oberfläche der Scheibe poliert ist. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Scheibe wenigstens teilweise entspiegelt bzw. vergütet oder mit einer reflektierenden Beschichtung versehen ist. Auf der dem Kühlelement gegenüber liegenden Seite der Laserscheibe ist die Oberfläche der Scheibe vorzugsweise entspiegelt. Auf der dem Kühlelement zugewandten Seite ist die Laserscheibe vorzugsweise mit einer Beschichtung versehen, die sowohl für die Pumpwellenlänge als auch für die emittierte Laserwellenlänge hoch reflektierend ist.
  • Bei einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Lanthanoid in der obengenannten chemischen Zusammensetzung Gadolinium (Gd). Vorzugsweise sind diese Materialien mit den aktiven Laserionen Yb3+ oder Nd3+ dotiert.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasers verwendet ein Material mit der allgemeinen Formel NaGd1-xYbx(WO4)2 auf, wobei x vorzugsweise einen Wert zwischen 0 und 1 einnimmt. Besonders bevorzugt ist ein Wert für x zwischen 0,01 und 0,4 und insbesondere bevorzugt ist ein Wert für x zwischen 0,05 und 0,25.
  • Eine anderer bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasers verwendet ein Material mit einer Nd3+-Dotierung und wird durch die allgemeine Formel NaGd1-xNdx(WO4)2 beschrieben, wobei x vorzugsweise einen Wert zwischen 0 und 0,2 einnimmt. Besonders bevorzugt ist bei diesem Material ein Wert für x zwischen 0,001 und 0,1 und insbesondere bevorzugt ist ein x-Wert zwischen 0,005 und 0,05.
  • Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung ist in dem Lasermaterial als Lanthanoid Lanthan (La) enthalten. Vorzugsweise weisen diese Materialien eine Dotierung mit Ytterbium (Yb3+) oder Neodym (Nd3+) auf. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform dieses Materials ist mit Ytterbium dotiert und wird durch die allgemeine Formel NaLa1-xYbx(WO4)2 beschrieben, wobei x vorzugsweise einen Wert zwischen 0 und 1 aufweist. Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Wert von x zwischen 0,01 und 0,4 liegt und besonders bevorzugt ist ein x-Wert zwischen 0,05 und 0,25.
  • Ein weiteres bevorzugtes Material der vorgenannten Art weist eine Dotierung mit Neodym auf und seine allgemeine Formel lautet NaLa1-xNdx(WO4)2. Der Wert für x liegt bei dieser Ausführungsform vorzugsweise zwischen 0 und 0,2 und besonders bevorzugt zwischen 0,001 und 0,1. Insbesondere ist ein x-Wert zwischen 0,005 und 0,05 bevorzugt.
  • Es versteht sich, daß auch segmentierte oder mittels Bonding zusammengesetzte Laserkristalle verwendet werden können. Dadurch ist es möglich, Laserkristalle mit undotierten Enden bzw. Endschichten einzusetzen. Bei solchen zusammengesetzten Lasermaterialien, die aus einem dotierten Segment der vorgenannten chemischen Zusammensetzung (z.B.: NaGd1-xNdx(WO4)2) und einem undotierten Segment auf der Basis der entsprechenden chemischen Zusammensetzung (z.B.: NaGd(WO4)2) bestehen, können sich die Grundzustandsabsorption sowie thermische Linseneffekte reduzieren. Außerdem verbleiben die Beschichtungen an den undotierten Enden bei niedriger Temperatur und sind daher keinen störenden thermisch induzierten Verspannungen ausgesetzt. Der durch die Schnittstelle zwischen dotiertem und undotiertem Segment induzierte Streuverlust ist meist vernachlässigbar.
  • Solche zusammengesetzten Kristalle können in manchen Fällen die Effizienz von dünnen Scheibenlasern weiter steigern. Die erhöhte mechanische Stabilität von Materialien der hierin beschriebenen chemischen Zusammensetzungen erweitert die Möglichkeiten bei der Herstellung der vorgenannten gebondeten oder segmentierten Lasermaterialien erheblich.
  • Um das in der erfindungsgemäßen Laservorrichtung vorgesehene Wolframatmaterial in Kristallform, vorzugsweise in Form eines Einkristalls, zu erhalten, wird des weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines solchen kristallinen Materials bereitgestellt.
  • Zur Herstellung dieses Materials wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aus einer Schmelze mit der chemischen Zusammensetzung MIRIIIX(WO4)2 nach dem Czochralski-Verfahren ein Kristall gezüchtet, wobei MI ein Alkalimetall, vorzugsweise Lithium, Natrium, Rubidium, Cäsium, besonders bevorzugt Natrium, RIII wenigstens ein Lanthanoid ist und X laseraktive Ionen sind. Vorzugsweise ist das Lanthanoid Gadolinium (Gd) oder Lanthan (La). Als laseraktive Ionen werden für die Dotierung vorzugsweise Ytterbium (Yb) bzw. Neodym (Nd) verwendet. Die Züchtungstemperatur beträgt bei diesen bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens etwa 1.200 bis 1.300 °C.
  • Im Anschluß an die Züchtung des Kristalls, die in der Regel nach etwa 14 Tagen abgeschlossen ist, werden die Kristallachsen (im Falle von Yb-dotiertem NaGd(WO)4) des gezüchteten Kristalls bestimmt, und anschließend wird entsprechend der Kristallachsen ein Stab des gewünschten Durchmessers aus dem gezüchteten Kristall herausgebohrt. Von diesem Kristallstab werden dann Scheiben in gewünschter Schichtdicke abgeschnitten und die so erhaltenen Scheiben poliert.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lasers wird das Lasermaterial mit Licht in einem Wellenlängenbereich von 390 bis 2.100 nm optisch gepumpt. Hierbei werden vorzugsweise Laseremissionen im Wellenlängenbereich zwischen 400 und 3000 nm erzeugt.
  • Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.
  • Beispielhaft für die sich hieraus ergebenden Kombinationsmöglichkeiten mögen die folgenden Beispiele betrachtet werden, die darüber hinaus noch zusätzliche Merkmale und weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben.
  • Beispiel 1
  • Züchtung von NaGd1-xYbx(WO4)2-Kristallen mit x = 0,01 – 1 aus einer Schmelze mit der selben Zusammensetzung nach dem Czochralski-Verfahren.
  • Die Züchtungstemperatur liegt bei ungefähr 1250 °C. Die Schmelze wird in einem Tiegel aus Iridium oder Platin vorbereitet, wobei Platintiegel den Vorteil haben, daß in Gegenwart von Umgebungsluft gearbeitet werden kann. Ein Keimkristall wird in die flüssige Schmelze eingeführt und die Temperatur so eingestellt, daß der Keim und die Schmelze im Gleichgewicht sind. Der Kristall wird dann langsam aus der Schmelze gezogen. Der Durchmesser des Kristalls kann über eine Waage gesteuert werden. Kristalle mit einem Durchmesser bis zu 40 mm und einer Länge von bis zu 80 mm können in 7 Tagen hergestellt werden. Nach der Züchtung werden diese Kristalle in ca. 2 Tagen auf 20 °C abgekühlt. Sie sind farblos und können direkt weiterverarbeitet werden.
  • Vor dem ersten Schritt der Weiterverarbeitung werden die Kristallachsen bestimmt. Dies kann mittels optischen und röntgenographischen Verfahren durchgeführt werden. Die gewünschten Orientierungen für Scheiben liegen senkrecht zu den c- oder a-Achsen. Nach dem Ausbohren eines Stabes mit gewünschter Achse und gewünschtem Durchmesser, werden die Scheiben in einer gewünschten Dicke (z. B. 0,35 mm) abgesägt. Ein Satz dieser Scheiben wird mit einem doppelseitigen Polierverfahren geschliffen und poliert. Dabei wird das Endmaß mit einer gewünschten Dicke (z.B. 130 μm) sowie die gewünschte Planität (z.B.: λ/8 bei einer Emmisionswellenlänge von λ = 633 nm) er reicht. Auf Wunsch können Spezialpolituren an einzelnen Scheiben vorgenommen werden, um Oberflächen mit extrem niedriger Defektdichte zu erzeugen.
  • Besonders gute mechanische Eigenschaften konnten für x ungefähr gleich 0,05 beobachtet werden.
  • Beispiel 2
  • Züchtung von NaGd1-xNdx(WO4)2-Kristallen mit x = 0,001 – 0,2 aus einer Schmelze mit der selben Zusammensetzung nach dem Czochralski-Verfahren, wie für Beispiel 1) ausführlich beschrieben.
  • Beispiel 3
  • Züchtung von NaLa1-xYbx(WO4)2-Kristallen mit x = 0,01 – 1 aus einer Schmelze mit der selben Zusammensetzung nach dem Czochralski-Verfahren, wie für Beispiel 1) ausführlich beschrieben.
  • Beispiel 4
  • Züchtung von NaLa1-xNdx(WO4)2-Kristallen mit x = 0,001 – 0,2 aus einer Schmelze mit der selben Zusammensetzung nach dem Czochralski-Verfahren, wie für Beispiel 1) ausführlich beschrieben.

Claims (18)

  1. Laser mit einem Laserkristall in Scheibenform, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkristall die chemische Zusammensetzung MIRIIIX(WO4)2 hat, wobei MI für ein Alkalimetall steht, RIII für ein Lanthanoid steht und X für einen laseraktiven Dotierstoff steht.
  2. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß MI entweder Lithium, Natrium, Rubidium oder Cäsium, vorzugsweise Natrium ist.
  3. Laser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß X entweder Yb, Nd, Er, Ho, Tm oder Pr ist.
  4. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe eine Dicke L von weniger als 3 mm, vorzugsweise eine Dicke L zwischen 0,5 μm und 1 mm und besonders bevorzugt eine Dicke L zwischen 5 und 250 μm hat.
  5. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers D der Scheibe zur Dicke L der Scheibe größer als 4,9, vorzugsweise größer als 7,5 ist.
  6. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser D der Laserkristallscheibe im Bereich zwischen 1,0 und 51,0 mm, bevorzugt im Bereich zwischen 2 und 30 mm und besonders bevorzugt im Bereich zwischen 3 und 20 mm liegt.
  7. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der Scheibe wenigstens teilweise mit einer reflektierenden Beschichtung versehen ist.
  8. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß RIII für Gadolinium (Gd) steht, wobei X vorzugsweise Yb oder Nd ist.
  9. Laser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkristall die allgemeine Formel NaG1-xYbx(WO4)2 hat, wobei x vorzugsweise ein Wert zwischen 0 und 1, besonders bevorzugt ein Wert zwischen 0,01 und 0,4 und insbesondere bevorzugt ein Wert zwischen 0,05 und 0,25 ist.
  10. Laser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkristall die allgemeine Formel NaGd1-xNdx(WO4)2 hat, wobei x vorzugsweise ein Wert zwischen 0 und 0,2, besonders bevorzugt ein Wert zwischen 0,001 und 0,1 und insbesondere bevorzugt ein Wert zwischen 0,005 und 0,05 ist.
  11. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß RIII für La steht, wobei X vorzugsweise Yb oder Nd ist.
  12. Laser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkristall die allgemeine Formel NaLa1-xYbx(WO4)2 hat, wobei x vorzugsweise ein Wert zwischen 0 und 1, besonders bevorzugt ein Wert zwischen 0,01 und 0,4 und insbesondere bevorzugt ein Wert zwischen 0,05 und 0,25 ist.
  13. Laser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkristall die allgemeine Formel NaLa1-xNdx(WO4)2 hat, wobei x vorzugsweise ein Wert zwischen 0 und 0,2, besonders bevorzugt ein Wert zwischen 0,001 und 0,1 und insbesondere bevorzugt ein Wert zwischen 0,005 und 0,05 ist.
  14. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkristall aus mindestens zwei Abschnitten mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung besteht, wobei ein Abschnitt vorzugsweise nicht mit laseraktiven Ionen dotiert ist.
  15. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Kühlen einer Seite des Laserkristalls vorgesehen ist.
  16. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum optischen Pumpen des Laserkristalls mit Licht einer Wellenlänge in einem Wellenlängenbereich von 390 bis 2100 nm vorgesehen ist.
  17. Verfahren zur Herstellung eines Laserkristalls in Scheibenform mit den folgenden Schritten: i) Ziehen eines Kristalls aus einer Schmelze mit der chemischen Zusammensetzung MIRIIIX(WO4)2, wobei MI für ein Alkalimetall, vorzugsweise für Natrium steht, RIII für ein Lanthanoid, vorzugsweise für Gadolinium steht, und X für einen laseraktiven Dotierstoff, vorzugsweise für Yb steht, ii) Bestimmen der Kristallachsen des gezüchteten Kristalls, iii) Herausbohren eines Stabes aus dem gezüchteten Kristall in Richtung einer Kristallachse, iv) Abschneiden von Scheiben gewünschter Dicke von dem Kristallstab.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei wenigstens Teile der Oberfläche der Scheiben poliert werden.
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