Zusammenfassung

Adaptive Optik (AO):
Spiegel, dessen Krümmung sich einstellen lässt.
– fokussierende oder zerstreuende Effekte
– Veränderung der Divergenz des Strahls
AO befindet sich sehr nah am Resonator => Kleine Änderung an AO bewirkt eine große Änderung der
Ausleuchtung der Fokussieroptik.
Adaptive Optiken verschlechtern die Fokussierbarkeit des Strahls. Es treten Abbildungsfehler auf. Durch
kleinere Strahldurchmesser < 40mm versucht man, Fehler klein zu halten.
Lichtleitfasern:
Im Kern: hoher Brechungsindex
Im Mantel: niedriger Brechungsindex
à Wegen Totalreflexion wird Strahlung im Kern geleitet
Grenzwinkel αmax: Numerische Apertur
Gebogene Faser:
Im Bereich der Krümmung werden die Einfallswinkel kleiner => Reduzierung der Strahlqualität
Bei gebogenen Fasern kann Strahlung austreten =>Neue Numerische Apertur (NA) abhängig von Dicke
und Krümmungsradius
– Je besser die Strahlqualität, desto dünner kann die Faser sein
– Je dünner die Fasern, desto besser die Fokussierbarkeit
Strahlparameterprodukt wird nach Austritt aus Faser größer (außer bei Monomodefaser)
=> Qualität verschlechtert sich
Fasertypen:
– Stufenindexfaser: Intensität überKern konstant, Verwendung in Materialbearbeitung
– Monomodefaser: Nur Gauß-Mode kan eingekoppelt werden
– Gradientenindexfaser: Intensität im Kernzentrum größer
Kapitel 8:Gaslaser
Eigenschaften von Gaslasern:
– Art des aktiven Mediums: Gas, Gasgemische
– Thermodynamische Parameter im Lasergas: Druck, Temperatur -> Dichte
– konstruktiven Aufbau:Resonatoranordnung: linear, gefaltet
Gasströmung und Kühlung: axial-, radial geströmt, diffusionsgekühlt, rod-, slab-
Anordnung
Spezifische Eigenschaften im Vergleich zu Flüssigkeits-, Festkörper- und Halbleiterlasern:
– niedrige Dichte des aktiven Mediums: (Gas-)Druck (10-10 4 Pa)
=> langer Verstärkungsweg, große Abmessungen
– homogenes aktives Medium
=> bessere Strahlqualität
– schneller Gasaustausch, effektive Kühlung
=> hohe cw-Leistung
Termschema der Excimer-Laserübergänge
Excimere sind Moleküle, die nur in angeregten Zuständen existieren können (EXCited dIMER oder
EXCIted state comPLEX)
– dimer := Molekül aus zwei identischen Atomen
– complex := Molekül aus verschiedenen Atomen
EXCIMER heute gebräuchlich für beide Molekülarten ( auch mehratomige Verbindungen )
Excimer-Laser: Edelgas-Halogen-Verbindungen. Wird ein Edelgas angeregt, so wird ein Elektron in eine
vorher leere äußere Schalegehoben. Damit verhält sich das Atom ähnlich einem Alkali-Atom.Das Atom
kann dann Bindungen mit Halogeniden im angeregten Zustand eingehen.Für Laser kommen als Edelgase
Argon, Krypton und Xenon, als Halogene Fluor, Chlor und Brom in Frage. Das untere Laserniveau ist
antibindend, zerfällt also sofort (der Grundzustand ist also prinzipiell unbesetzt). Dadurch sind Excimere
ideal als laseraktive Medien geeignet, weil ohne Schwierigkeit eine Besetzungsinversion erreicht wird.
=> hoher Wirkungsgrad möglich ~ 1-10%