Eine Reise in die Welt des Lichts - Photonik Forschung Deutschland

DER LASER – DAS BESONDERE LICHT
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in beliebige Richtungen ausgestrahlt. Durch eine Spiegelanordnung um das Lasermedium, den so
genannten Laserresonator, wird ein Teil des Lichtes wieder in das Medium zurückreflektiert. Dieser
Vorgang wiederholt sich ständig. Dadurch wird das Licht verstärkt und exakt reproduziert: Die neu
erzeugten Photonen haben genau die gleiche Farbe wie die alten und schwingen im gleichen Takt
mit diesen. Dieser Vorgang heißt stimulierte Emission: Durch bereits vorhandene Photonen wird die
Emission von identischen Photonen stimuliert. So entsteht ein Lichtstrahl, bei dem alle Photonen
die gleiche Farbe haben und synchron schwingen (kohärentes Licht). Den eigentlichen Laserstrahl
gewinnt man dadurch, dass einer der Spiegel das Licht nicht vollständig reflektiert, sondern einen
kleinen Teil des auftreffenden Lichts durchlässt – gerade so viel, wie die Pumpquelle und das Lasermedium
in einem Durchlauf nachliefern können.
Dieser Lichterzeugungs- und Verstärkungsprozess
macht das besondere
Licht des Lasers aus: Spektrale
Reinheit, Wellenlängenvielfalt, kurze
Pulse, Kohärenz, auch die Tatsache,
dass es sich um einen scharf
gebündelten Strahl handelt, sowie
ein Leistungsvermögen in vorher
noch nicht einmal denkbarer Qualität
und Quantität.
Der CO2-Laser als derzeit wichtigster
Industrielaser hat den Weg bereitet.
Immer wichtiger werden Festkörperlaser.
Das Lasermedium sind hier
speziell gezüchtete Kristalle. Aus
solchen Boules (Rohformen) werden
Laserstäbe oder dünne Laserscheiben
geschnitten: Kaum vorstellbar,
aber aus einer nur 140 µm dicken
Scheibe lässt sich heute bereits
mehr als 1 kW Laserleistung erzeugen.
Die Scheibe ist das Lasermedium
der Zukunft
(Fotos: FEE, Universität Stuttgart).
LASER: LASERMEDIUM, ENERGIEQUELLE, RESONATOR
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