Zur Dynamik von Erbium-Faserlasern: vom Einmodenbetrieb bis zu Pulsstrukturen
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
GRUNDLAGEN
3
2.1
ALLGEMEINE
EINFUEHRUNG
.
3
2.1.1
LASER
.
3
2.1.2
LICHTGESCHWINDIGKEIT
UND
INTENSITAET
.
5
2.1.3
LICHTPULSE
UND
MODENKOPPLUNG
.
6
2.1.4
PULSDAUER-BANDBREITE-RELATION
.
7
2.1.5
GLASFASER
.
7
2.1.6
DISPERSION
IN
GLASFASERN
.
9
2.1.7
NICHTLINEARITAET
IN
GLASFASERN
.
11
2.1.8
OPTISCHE
SOLITONEN
IN
GLASFASERN
.
13
2.2
GRUNDLAGEN
DES
FASERLASERS
.
14
2.2.1
FASERLASER
.
14
2.2.2
VERSTAERKUNGSMEDIUM
.
15
2.2.3
POLARISATIONS-STEUERUNG
.
17
2.2.4
NICHTLINEARE
OPTISCHE
SCHALTER
.
17
2.2.5
WEITERE
FASER-ELEMENTE
.
19
3
GRUNDLAGEN
OPTISCHER
SOLITONEN
21
3.1
OPTISCHE
SOLITONEN
.
21
3.1.1
VON
DER
SOLITAEREN
WELLE
ZUM
SOLITON
.
22
3.1.2
NICHTLINEARE
SCHROEDINGER-GLEICHUNG
.
22
3.1.3
GINZBURG-LANDAU-GLEICHUNG
.
24
3.1.4
VEKTOR-SOLITONEN
.
24
3.1.5
AVERAGE-SOLITONEN
.
24
3.2
SOLITONEN-EFFEKTE
.
25
3.2.1
MODULATIONSINSTABILITAETEN
.
25
3.2.2
KELLY-SEITENBAENDER
.
26
3.2.3
SOLITONEN-WECHSELWIRKUNG
.
28
3.2.4
MULTI-SOLITONEN-ZUSTAENDE
.
30
4
THEORIE
DER
RNGH-INSTABILITAET
31
4.1
ZWEI-NIVEAU-SYSTEM
.
32
4.2
DREI-NIVEAU-SYSTEM
.
34
II
INHALTSVERZEICHNIS
4.3
EXPERIMENTELLER
UEBERPRUEFUNGSANSATZ
.
35
5
NACHWEIS
DER
RNGHI
37
5.1
EXPERIMENTELLE
UMSETZUNG
.
37
5.1.1
RINGLASER
MIT
SPEKTRALEM
FILTER
.
37
5.1.2
ZUSAETZLICHE
VERLUSTE
.
39
5.1.3
VERLUSTBESTIMMUNG
IM
LASERRESONATOR
.
39
5.2
EXPERIMENTELLER
NACHWEIS
DER
RNGHI
.
43
5.2.1
ERSCHEINUNGSFORMEN
DER
INSTABILITAETEN
.
43
5.2.2
AUSWERTUNG
DER
MESSREIHEN
.
43
5.2.3
SCHWELLENVERHALTEN
DER
INSTABILITAET
.
46
5.2.4
RNGHI
UND
PULSBETRIEB
.
49
6
MODENGEKOPPELTER
AUFBAU
51
6.1
FIGURE-8-LASER
.
51
6.1.1
AUFBAU
DES
FIGURE-8-LASERS
.
51
6.1.2
SIGNALAUFTEILUNG
.
54
6.2
NPR-KONTROLLAUFBAU
.
56
6.3
METHODEN
DER
DISPERSIONS-BESTIMMUNG
.
57
6.3.1
MITTEL
WERT
BILDUNG
UND
WEISSLICHTINTERFEROMETRIE
.
57
6.3.2
KELLY-SEITENBAENDER
.
61
6.3.3
LAUFZEITBESTIMMUNG
.
62
6.3.4
VERGLEICH
DER
DISPERSIONSMESSUNGEN
.
63
6.4
NACHWEISMETHODEN
FUER
KURZE
PULSE
.
63
7
MESSUNG
UND
AUSWERTUNG
67
7.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
BETRIEBSZUSTAENDE
.
67
7.1.1
OPTISCHE
STRUKTUREN
.
67
7.1.2
ZEITLICHE
STRUKTUREN
.
70
7.1.3
KORRELATIONEN
ZWISCHEN
OPTISCHEN
UND
ZEITLICHEN
STRUKTUREN
.
77
7.2
KONSISTENZ
DER
PULSDAUERN
.
78
7.2.1
VERFAHREN
DER
PULSDAUERBESTIMMUNG
.
78
7.2.2
ERGEBNISSE
DER
PULSDAUERBESTIMMUNG
.
84
7.3
INTERPRETATION
DER
KELLY-SEITENBAENDER
.
84
7.3.1
WIDERSPRUECHE
IN
DER
URSPRUENGLICHEN
INTERPRETATION
.
84
7.3.2
NEUINTERPRETATION
DER
POSITION
DER
SEITENBAENDER
.
86
7.3.3
BESTAETIGUNG
DER
NEUINTERPRETATION
.
89
7.3.4
NOTWENDIGE
WECHSELWIRKUNGEN
.
91
7.3.5
AUSBLICK
.
93
8
ZUSAMMENFASSUNG
97
LITERATURVERZEICHNIS
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