Diese Doktorarbeit befasst sich mit der Entwicklung des direkt-diodengepumpten modengekoppelten Cr4+:YAG Lasers, der ultrakurze Lichtimpulse bei der Wellenlänge 1,5 µm erzeugt. Einige wichtige spektroskopische Eigenschaften dieses Lasermaterials, und zwar excited state absorption (ESA) und langsame Absorptionssättigung, wurden untersucht. Die spektrale Verbreiterung des Impulses in einer Faser vergrößert die Anwendungsbereiche dieses Lasers.<br />Kompaktheit und reduzierte Kosten des Lasers werden durch den Gebrauch von Laserdioden mit hoher Leuchtdichte als Pumpquelle erreicht. Die Dioden-Wellenlänge beträgt cirka 970 nm. Bis zu vier Pumpdioden wurden eingesetzt, um die maximale Ausgangsleistung von 270 mW im kontinuierlichen Betrieb zu erreichen. Kerr-Lens modelocking (KLM) sowie ein Halbleiterspiegel, der als sättigbarer Absorber wirkt (semiconductor saturable absorber mirror, SESAM), wurden für die Erzeugung von extrem kurzen Impulsen verwendet. Dispersive Spiegel mit niedrigem Verlust sind für die Dispersionskompensation bis zur dritten Ordnung eingesetzt worden.<br />In einem diodengepumpten KLM Cr4+:YAG Laser wurden Impulse mit einer Dauer von nur 65 fs bei einer mittleren Laserausgangsleistung von 30 mW erzeugt. Der Vergleich mit einem Yb-Faser gepumpten Laser, der selbststartende Impulse mit einer Dauer von 26 fs bei 250 mW mittlerer Ausgangsleistung produziert, zeigt die Möglichkeit für die Verbesserung von diodengepumpten Laser auf. Die Anwendung eines SESAM als einen Mechanismus zur Modenverkopplung sorgt für - im Vergleich zum KLM - stabilere Impulse. Die Impulsdauer im Laser mit SESAM beträgt 62 fs und 27 fs im Fall eines dioden- bzw. Yb-Faser-gepumpten Lasers.<br />In einem Anwendungsbeispiel wird in einer photonischen Kristallfaser sowie in einer Faser mit taper die spektrale Verbreiterung mit niedriger Energieschwelle demonstriert.<br />
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This dissertation covers the development of the directly diode pumped modelocked Cr4+:YAG laser generating ultrashort pulses at 1.5 µm.<br />Some important spectroscopic properties of this laser material such as an excited state absorption and the slow bleaching effect are studied.<br />Broadening of the pulse spectrum in a fiber widens the application range of this laser.<br />Compactness and reduced cost of the laser are achieved by the use of high brightness pump laser diodes operating around 970 nm. Up to four pump diodes were used to reach the maximum output power of 270 mW in continuous wave regime. Kerr-lens modelocking (KLM) as well as a semiconductor saturable absorber mirror (SESAM) are used for ultra short pulse generation. Low-loss chirped mirrors have been used for dispersion compensation up to the third order.<br />Pulses as short as 65 fs with up to 30 mW of average laser output power are obtained in a directly diode-pumped KLM Cr4+:YAG laser. Comparison with an Yb-fiber pumped configuration providing self-starting near transform-limited 26 fs pulses at 250 mW output power opens good prospectives for improvement. The use of a SESAM as a modelocking mechanism provides more stable pulses compared to KLM, with 62 fs and 27 fs durations in the case of diode- and Yb-fiber pumping, respectively.<br />Low threshold supercontinuum generation in a photonic crystal fiber as well as in a tapered fiber is demonstrated.<br />
