Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung eines Hochleistungs-NOPOs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Venteon Laser Technologies GmbH, Research and Development durchgeführt. Im Verbund OPTIMUS soll die Problematik der Trinkwasser-Überwachung und Analyse durch eine auf Raman-Spektroskopie basierende Nachweis- und Überwachungsmethode gelöst werden. Hierzu muss eine neuartige Laserquelle (nicht-kollinearer optisch-parametrischer Oszillator, NOPO) erforscht werden. Dieser Hochleistungs-NOPO erlaubt durch die weite Durchstimmbarkeit die schnelle Aufnahme von Raman- oder CARS-Spektren und kann so sehr viele Informationen über die im Wasser gelösten Stoffe simultan liefern. Durch die hohe Leistung und schnelle Durchstimmbarkeit kann erstmals auch ein großes Volumen im Durchfluss untersucht werden, womit eine Dauerüberwachung möglich wird. Kernelement des Hochleistungs-NOPO wird dabei ein gegenüber Umwelteinflüssen stabiler Pumplaser sein (Faseroszillator und -verstärker), der genügend Pumpleistung bei 520 nm (größer als 8 W) zur Verfügung stellt, um eine hohe Ausgangsleistung von mehreren hundert Milliwatt aus dem durchstimmbaren NOPO im Bereich von 650 - 900 nm zu erhalten. Neben der Realisierung und der Leistungsskalierung einer robusten Pumpquelle, liegt vor allem in der Skalierung der Ausgangsleistung des NOPOs ein sehr hoher Forschungsaufwand. Innerhalb der ersten 3 Quartale wird ein Faserlaser realisiert, der ultrakurze Laserpulse für das Pumpen eines durchstimmbaren NOPOs erzeugt. In den folgenden drei Quartalen wird die Leistung des Oszillators in einem innovativen Faserverstärker auf ca. 20 W verstärkt. Anschließend werden die Pulse zeitlich komprimiert und frequenzverdoppelt. Nach der vollständigen Realisierung des Pumplasersystems wird innerhalb von drei Quartalen ein durchstimmbarer NOPO aufgebaut und die Möglichkeit zur Erzeugung von möglichst geringen Bandbreiten erforscht. Abschließend werden Systemtests und Applikationstest durchgeführt und das System weiter verbessert.