Zusammenfassung

Lasermedien und Pumpquellen:
Linienverbreiterung:
– Homogen: Durch strahlungsfreien Übergang (Stoß mit anderen Atomen oder Gitter) Translations-,
Rotation-, Vibrationsenergie => Verbreiterung der Linien => zum Verhindern Kühlung!
– Inhomogen: Dopplerverbreiterung: wegen Bewegung des Atoms während Emission des
Photons Dopplereffekt => Frequenz ändert sich
Kapitel 5:Der Resonator
Um das Laserlicht mit seinen speziellen Eigenschaften herstellen zu können, muss der mögliche
Frequenzbereich des Lichtes limitiert werden.
Das laseraktive Medium und die Eigenschaften des gewählten Energieüberganges E2 -> E1 begrenzen
schon den möglichen Frequenzbereich, aber der optische Resonator dient zur weiteren Einengung.
Ein Resonator ist ein schwingungsfähiges System, das bei Anregung mit harmonischen Wellen bei
bestimmten Frequenzen maximale Schwingungsamplituden / Resonanzen aufweist (z.B. Stimmgabel).
Realisierung der Lichtverstärkung:
– Ein Lasermedium im Zustand der Besetzungsinversion arbeitet als Lichtverstärker.
– Erhöhung der Verstärkung durch optische Rückkopplung => Resonator; das Licht läuft einige Male
zwischen den Spiegeln hin und her und wird exponentiell verstärkt.
– Gleichzeitig werden die einzelnen Wellenzüge „synchronisiert".
Ein Resonator besteht aus:
– zwei Endspiegeln, von denen einer teildurchlässig (transmissiv) ist.
– Der teildurchlässige Spiegel bestimmt die räumliche Struktur der Intensitätsverteilung.
Longitudinale Moden:
Eine Lichtwelle beliebiger Wellenlänge, die zwischen zwei zu 100% reflektierenden Spiegeln hin und
herläuft, wird im allgemeinen durch Beugung aus dem System heraustreten oder, im Falle unendlich
ausgedehnter Spiegel, eine zeitlich und räumlich stark fluktuierende Intensitätsverteilung ergeben.
Eine stehende Welle (d.h. räumlich und zeitlich konstante Feldamplituden) wird in diesem Resonator nur
bei Wellenlängen auftreten, für welche die optische Weglänge im Resonator n×L (n = Brechungsindex des
Mediums) gleich einem ganzzahligen Vielfachen q der halben Wellenlänge λ/2 ist.
Diese stehenden Wellen sind die durch die Ordnungszahl q klassifizierten longitudinalen Moden des
optischen Resonators.
Gütefaktor eones Resonators:
Ein Maß für die Fähigkeit des Systems, Energie zu speichern.
gespeicherte Engerie
Q=2 ˙� ; Q hoch ist gut!
Verluste in einem Umlauf