Laserresonator

  • Versuchsbeginn: 9:00 Uhr
  • Versuchsstandort: S2|07 Raum 211
  • Betreuer: Christian Stock

Übersicht

Seit der Erfindung des Lasers (light  amplification by stimulated  emission of radiation) in den 1960er Jahren hat dieser weitreichende Anwendungen gefunden. Diese Anwendungen  beinhalten  bspw.  hochaufgelöste Spektroskopie, zeitlich aufgelöste Studien molekularer Dynamik mittels Erzeugung ultrakurzer Lichtpulse, Fangen und Kühlen von Atomen zur Erzeugung von Bose-Einstein Kondensaten, Medizin/Chirurgie (z.B. Laserskalpell), Messtechnik (z.B. Abstandsmessung), Materialbearbeitung in der Industrie und Unterhaltungselektronik (CD/DVD-Spieler).

Das Grundprinzip des Lasers lässt sich kurz folgendermaßen zusammenfassen:
Ein Laser besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten:
-  einem verstärkenden Medium, in das von
-  einer „Energiepumpe“ selektiv Energie hineingepumpt wird und
-  einem  Resonator, der einen Teil dieser Energie in Form elektromagnetischer Wellen in wenigen Resonatormoden speichert.

In diesem Versuch soll das Laserprinzip anhand eines Helium-Neon-Gaslasers veranschaulicht werden. Durch Aufbau und Justage eines Resonators um das aktive Medium soll zuerst die Laseroszillation erreicht werden. Im Anschluß daran werden Untersuchungen zur Winkeldivergenz, Ausgangsleistung und zum Modenabstand in Abhängigkeit von der Resonatorlänge durchgeführt. Die Messwertaufnahme erfolgt mittels modernster Technik, wie bspw. Digitaloszilloskop, Scanning Fabry-Perot Interferometer und Leistungsmessgerät, wie sie auch in modernen Optiklaboren verwendet werden.

Laser Java Applet

Unter folgendem Link ist ein Java Applet verfügbar, mit dem man sich spielerisch das Laserprinzip klar machen kann.

Opens external link in new window Applet created by Opens external link in new windowPhET Interactive Simulations
University of Colorado
.

 

Literatur

  • Initiates file downloadVersuchsanleitung
  • W. Demtröder: „Laserspektroskopie: Grundlagen und Techniken,“ Springer (2007)
  • F.K. Kneubühl, M.W. Sigrist: “Laser,” Vieweg + Teubner (2008)
  • J. Eichler, H.-J. Eichler: „Laser:  Bauformen, Strahlführung, Anwendungen,“
    Springer (2006)
  • M. Hercher: “The Spherical Mirror Fabry-Perot-Interferometer,” Applied Optics 7, 951 (1968) (siehe Anhang)
  • H. Kogelnik, T. Li:  “Laser Beams and Resonators,”  Applied Optics 5, 1550 (1966) (siehe Anhang)
  • W.S. Gornall  „The World of Fabry-Perots,“  Lasers & Applications, 47 (July 1983) (siehe Anhang)

Verantwortlicher für das F-Praktikum im IAP

Prof. Dr. Wolfgang Elsäßer

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