Spektroskopie

Die Laserspektroskopie, ist ein breit gefächertes Gebiet, das die Wechselwirkung zwischen Materie und Laser in Abhängigkeit von der Laserwellenlänge untersucht, wird eingesetzt, um die Eigenschaften von Materie in allen Größenordnungen - von den Elementarteilchen bis zu den Sternen - zu untersuchen.

Die CW- und Ultrakurzpulslaser von IPG, die von UV- über sichtbare bis hin zu IR-Wellenlängen reichen, werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, von der Halbleiter- und Supraleiterindustrie über die pharmazeutische und medizinische Industrie bis hin zur optischen Kommunikation und zur akademischen Forschung.

Mikroskopie

IPG bietet eine Reihe von Lasern mit Spezifikationen für verschiedene Mikroskopieanwendungen an, darunter Fluoreszenzmikroskopie, Weitfeldmikroskopie, Konfokalemikroskopie und Multiphotonenmikroskopie. Diese Laser liefern intensives Licht im nahen IR-, mittleren IR- und sichtbaren Wellenlängenbereich, das für die Anregung von Fluoreszenzmarkern, insbesondere von fluoreszierenden Arbeitsproteinen, erforderlich ist.

Die überragende Kohärenz und die gut definierte Wellenlänge der IPG-Laser ermöglichen es den Forschern, eine breite Palette von Techniken für die bildgebende Analyse und Manipulation auf mikroskopischer Ebene mit noch nie dagewesener Detailgenauigkeit durchzuführen. Pikosekunden- und Femtosekundenlaser ermöglichen die Multiphotonenmikroskopie, die eine hochauflösende Bildgebung bei geringerer Phototoxizität ermöglicht. Diese Technologien leisten einen wichtigen Beitrag in Forschungsbereichen wie Biologie, Medizin und Materialwissenschaften.

Die Holografie ist eine Technik zur dreidimensionalen Abbildung, die mit Hilfe einer Laserlichtquelle erzeugt und rekonstruiert wird. Diese Technik ist besonders nützlich für Anwendungen wie interferometrische Mikroskopie, Datenspeicherung, Fälschungssicherung und sichtbare Projektion.

Die Interferometrie nutzt die Interferenz von Lichtwellen, um die Wellen selbst und die Materialien, mit denen sie wechselwirken, zu messen. Von der Spektroskopie bis zur Fernerkundung und von der Quantenmechanik bis zur Plasmaphysik ist das Anwendungsspektrum der Interferometrie äußerst breit gefächert.

IPG-Einzelfrequenzlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Festkörper- oder Ionengasquellen mehr Leistung, um schneller holografische Bilder zu erzeugen. IPG bietet eine breite Palette von CW- und gepulsten Lasern an, die sich besser für interferometrische Messungen eignen.

Optisches Pinzette

Eine optische Falle, die auch als optische Pinzette bezeichnet wird, entsteht, wenn ein einzelner Laserstrahl scharf auf einen nahezu beugungsbegrenzten Punkt fokussiert wird. Ein Laser induziert fluktuierende Dipole in dielektrischen Teilchen, und die Wechselwirkung dieser Dipole mit dem inhomogenen elektrischen Feld des Lasers führt zu einer Gradientenfangkraft.

Da das Teilchen effektiv in der Taille des Strahls gefangen ist, kann der Strahl mit Hilfe einer Lenkoptik abgelenkt werden, was zu einer seitlichen Bewegung des Teilchens in der Probenebene führt.

Optische Fallen werden häufig für die Analyse von Zellen, Bakterien und RNA/DNA in der Biophysik, Biologie und Medizin auf Mikromaterialien eingesetzt.

Strömungsvisualisierung

Bei der Laserströmungsvisualisierung, die auch als Particle Imaging Velocimetry (PIV) bezeichnet wird, werden verschiedene Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen mit Hilfe von beleuchteten Tracerpartikeln gemessen, die der Flüssigkeit hinzugefügt werden. Eine mit den Laserimpulsen synchronisierte Kamera nimmt Bilder der beleuchteten Partikel auf, die anschließend mit einer Bildanalysesoftware verarbeitet werden können.

Typische zeitliche Auflösungen reichen vom Pikosekunden- bis zum Millisekundenbereich. IPG bietet eine Reihe von Lasern für die Strömungsvisualisierung und PIV-Forschung an. Die Anpassung von Emissionswellenlänge, Pulsdauer und Laserleistung ermöglicht wirklich anpassbare, einzigartige Lösungen, die den Anforderungen verschiedener Bereiche wie Aerodynamik und biomedizinische Bildgebung gerecht werden.

Fernerkundung

Die Laser-Fernerkundung bezieht sich sowohl auf Lidar als auch auf die Wärmebildtechnik. Lidar wird in verschiedenen Branchen sowohl im großen als auch im mikroskopischen Maßstab eingesetzt, um verschiedene Merkmale eines Objekts mit Hilfe von reflektiertem Laserlicht zu messen. Die Wärmebildtechnik arbeitet ähnlich, indem sie einen Infrarotlaser verwendet, um einen erkennbaren Wärmekontrast zwischen den interessierenden Merkmalen und dem Hintergrund zu erzeugen.

Zu den Anwendungsbereichen gehören Umweltüberwachung, Meteorologie, Klimastudien und sogar Präzisionslandwirtschaft zur Überwachung von Pflanzengesundheit und Biomasse und zur Optimierung von Bewässerungsmethoden.

Ultraschall

Laser-Ultraschall ist eine Technik, bei der ein gepulster Laser nicht nur zur Erzeugung von Ultraschallwellen, sondern auch zu deren Erkennung eingesetzt wird. Normalerweise wird Laser-Ultraschall zur Untersuchung von Fehlern in Verbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt, aber das Konzept ist auch in einer Vielzahl anderer Branchen anwendbar.

Wenn der Laserpuls auf die Oberfläche des zu prüfenden Materials trifft, kommt es zu einer plötzlichen, lokal begrenzten und sofortigen Wärmeausdehnung, die eine Ultraschallwelle erzeugt. Die anschließende Detektion erfolgt meist mit einem Laser unter Verwendung interferometrischer Verfahren.