Sommersemester 2021

Laserphysik

Die Vorlesung ist eine Vertiefungsveranstaltung zum Modul Fortgeschrittene Optik (Schwerpunkt).

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Inhalt

Grundlagen

  • Plancksches Strahlungsgesetz
  • Emission und Absorption elektromagnetischer Strahlung
  • Verbreiterung von Spektrallinien

Laserprinzip

  • Besetzungsinversion
  • Zwei-Niveau-System
  • Drei- und Vier-Niveau-Systeme
  • Ratengleichungen
  • Stationärer Betrieb
  • Relaxationsoszillationen, Spiking

Laserresonatoren

  • Grundlagen der Matrizenoptik
  • Stabilitätskriterium
  • Gauß-Strahlen
  • Transversale Moden höherer Ordnung und Strahlqualität
  • Transversale und longitudinale Modenselektion

Lasertypen

  • Gaslaser (He-Ne-Laser, CO2-Laser, Excimer-Laser)
  • Chemische Laser (HF-Laser)
  • Farbstofflaser
  • Halbleiterlaser
  • Festkörperlaser (Ti:Saphir-Laser, Nd/Yb-Laser, Faserlaser)

Güteschaltung („Q-Switching“)

  • Aktive Güteschaltung
  • Passive Güteschaltung

Modenkopplung

  • Aktive Modenkopplung
  • Passive Modenkopplung
  • Kerr-Linsen-Modenkopplung
  • SESAM-Modenkopplung
  • Solitärer Laser
  • Frequenzkamm und CEO-Phase

Verstärkersysteme und Pulskompression

  • Regenerative Verstärker
  • Chirped Pulse Amplification
  • Nichtlineare Pulskompression

Literatur

  • O. Svelto, Principles of Lasers (Springer)
  • M. W. Sigrist, Laser: Theorie, Typen und Anwendungen (Springer)
  • P.  W. Milonni, J. H. Eberly, Laser (John Wiley & Sons)
  • A. E. Siegman, Lasers (University Science Books)

Kontakt

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Dr.

Andy Steinmann

Ultrafast solid-​state lasers and optical parametric amplification

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