Physik - Kaleidoskop

Laser 264
damit im Resonator noch eine Verstärkung stattfinden kann, erhält man nur eine begrenzte Anzahl Moden, da
Moden, die zu weit vom Linienschwerpunkt entfernt sind, zu wenig intensiv sind um noch verstärkt zu werden. Die
Strahlung benachbarter Moden ist immer orthogonal zueinander polarisiert.
Der Frequenzabstand zwischen zwei benachbarten Moden ist:
Nach vier Reflexionen erreicht der Lichtstrahl
den Startpunkt
Es kann sich auch ein Zustand einstellen, bei dem der Strahl zweimal durch den Resonator hin- und herlaufen muss,
um wieder zum Ausgangspunkt zu gelangen. Dadurch wird die effektive Resonatorlänge verdoppelt, und die
Modenabstände werden auf halbiert.
Die Halbwertsbreite der Maxima ist
Der dabei auftretende Faktor wird als Finesse bezeichnet und ist die entscheidende Kennzahl für Resonatoren,
die das spektrale Auflösungsvermögen angibt. FSR gibt den freien Spektralbereich des Resonators an. Die Finesse
hängt bei Vernachlässigung der Verluste im Resonator nur vom Reflexionsfaktor der Spiegel ab:
Je nach verwendeten Spiegeln kann die Finesse Werte von etwa 10 bis zu mehreren 100.000 annehmen.
In vielen Anwendungen sind mehrere longitudinale Moden unerwünscht. Eine Verkürzung der Resonatorlänge, um
nur eine Mode zu erzeugen, macht aber meist keinen Sinn, da dadurch nicht die gewünschte Lichtleistung erzielt
werden kann. Man behilft sich, indem im Resonator ein sogenanntes Etalon eingebracht wird. Das Etalon stellt im
Prinzip einen „Resonator im Resonator“ dar, welcher nur Wellen der gewünschten Mode verstärkt, andere Moden
aber unterdrückt. Man spricht in diesen Fall von Monomode- oder Singlemode-Lasern (im Gegensatz zu
Multimode-Lasern).