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Hochleistungs-Ultrakurzpulslaser werde häufig in Form von regenerativen Verstärkern umgesetzt. Dabei wird ein niederenergetischer Seed-Laserpuls mittels eines optischen Schalters in eine Verstärkerkavität eingekoppelt, in der der Laserpuls bei jedem Umlauf eine gewisse Verstärkung erfährt. Hat der Laserpuls die gewünschte Energie erreicht, wird dieser durch den optischen Schalter wieder aus der Kavität ausgekoppelt und kann dann seinem Verwendungszweck zugeführt werden.

Die Ansteuerung und Controller derartiger Verstärker kann sich äußerst komplex darstellen. So müssen z.B. die Schaltvorgänge exakt mit den vom Seed-Laser emittierten Laserpulsen synchronisiert werden. Darüber hinaus sind für den sicheren und stabilen Betrieb in Reihe von Kontroll- und Stabilisierungsfunktionen notwendig, welche Hand in Hand arbeiten müssen. Besonders im Wissenschaftsumfeld ist darüber hinaus eine große Flexibilität bzgl. der konkreten Systemarchitektur wünschenswert.

Im Rahmen dieses Projektes wurde ein Steuer- und Regelungssystem für regenerative Ultrakurzpuls-Laserverstärker entwickelt. Bei der Entwicklung der Steuerungsplattform lag der Fokus auf größtmöglicher Flexibilität hinsichtlich Funktionsumfang und späterer Erweiterbarkeit. Für die Hardware wurde daher eine modulbasierte Architektur gewählt, mit einem FPGA-SoCs als zentraler Komponente. Dieser Ansatz ermöglicht es, die Plattform passend zum jeweiligen Lasersystem mit den notwendigen Funktionsmodulen zu bestücken und diese auf FPGA und Softwareebene quasi beliebig zur verknüpfen. Auf Basis dieser Plattform wurde bereits eine Reihe verschiedener Lasersysteme realisiert und in verschiedenste Applikation v.a. im Bereich der Grundlagenforschung integriert. Die Leistungsdaten der Systeme bewegen sich im Bereich einer Ausgangsleistung von 200 - 1000 W bei einer Repetitionsrate im Bereich von 1 – 400 KHz und einer Pulsdauer im Bereich von 1 ps.