Einführung in die Lasertechnik: physikalische und technische Grundlagen für die Praxis
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
VDE-Verl.
2009
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| adam_text | Titel: Einführung in die Lasertechnik
Autor: Struve, Bert
Jahr: 2009
Inhalt
1 Einleitung 9
2 Grundlagen zur Laseroptik 11
2.1 Elektromagnetische Wellen 11
2.1.1 Grundlagen 11
2.1.2 Elektromagnetisches Spektrum 15
2.1.3 Monochromasie und Kohärenz 16
2.1.4 Polarisation 17
2.2 Photonen 18
2.3 Eigenschaften optischer Komponenten 19
2.3.1 Reflexion und Transmission 19
2.3.2 Absorption und Streuung 24
2.3.3 Beugung 25
2.4 Laseroptische Komponenten 26
2.4.1 Dielektrische Schichten 26
2.4.2 Polarisatoren 30
2.4.3 Verzögerungsplatten 34
2.5 Lichtwellenleiter 36
2.5.1 Funktionsprinzip optischer Fasern 37
2.6 Übungen 48
3 Grundlagen zur Laserphysik 51
3.1 Größen 51
3.2 Absorption 52
3.3 Spektrale Breite von Übergängen 55
3.3.1 Grundlagen 55
3.3.2 Verbreiterungsmechanismen 58
3.3.3 Sättigung der Absorption 62
3.4 Einstein-Koeffizienten und Wirkungsquerschnitte 63
3.4.1 Absorption 64
3.4.2 Spontane Emission 64
3.4.3 Stimulierte Emission 65
3.4.4 Kombination der Prozesse 66
3.4.5 Wirkungsquerschnitte 68
3.4.6 Verstärkung 69
3.5 Laserprinzip 77
Inhalt
6 __ __ . .
3.5.1 Anschwingbedingung 78
3.5.2 Idealer Vier-Niveau-Dauerstrich-Laser 81
3.5.3 Einschwingvorgänge und Rauschen 91
3.6 Übungen 92
4 Resonatoren 95
4.1 Transversale Moden 95
4.1.1 Grundlagen 96
4.1.2 Grundmode 97
4.1.3 Höhere Modenordnungen 99
4.1.4 Beugungsmaßzahl M2 100
4.1.5 Strahlausbreitung durch optische Systeme 101
4.2 Longitudinale Moden 103
4.2.1 Modenabstand 103
4.2.2 Modenanzahl 104
4.3 Stabile Resonatoren 107
4.3.1 Stabilitätsdiagramm 107
4.3.2 Beugungsverluste 109
4.3.3 Auswahl eines Resonatortyps 110
4.4 Instabile Resonatoren 111
4.5 Übungen 113
5 Betriebsarten 115
5.1 Dauerstrichbetrieb 115
5.2 Pulsbetrieb 115
5.3 Güteschaltung 117
5.3.1 Prinzip der Güteschaltung 117
5.3.2 Modell für die Güteschaltung 119
5.3.3 Aktive Güteschaltung 121
5.3.4 Passive Güteschaltung 123
5.4 Pulsauskopplung 124
5.5 Modenkopplung 125
5.5.1 Grundlagen 125
5.5.2 Technische Methoden 128
5.6 Modenselektion 131
5.6.1 Transversalmoden 131
5.6.2 Longitudinalmoden 132
5.6.3 Frequenzstabilisierung 134
5.7 Abstimmen der Wellenlänge 135
5.7.1 Etalon 236
5.7.2 Prisma j36
5.7.3 Gitter 137
Inhalt 1
5.7.4 Doppelbrechende Filter 139
5.8 Nichtlineare Frequenzerzeugung 141
5.8.1 Frequenzverdopplung 141
5.8.2 Frequenzmischung 148
5.8.3 Optisch parametrische Verstärker und Oszillatoren 149
5.9 Übungen 150
6 Lasertypen 153
6.1 Gas-Laser 153
6.1.1 Grundlagen 153
6.1.2 Helium-Neon-Laser 156
6.1.3 Kupfer-/Golddampf-Laser 158
6.1.4 Argon-Ionen-Laser 159
6.1.5 Excimer-Laser 161
6.1.6 Stickstoff-Laser 164
6.1.7 Kohlendioxid-Laser 164
6.2 Farbstoff-Laser 169
6.3 Halbleiter-Laser 171
6.4 Festkörper-Laser 176
6.4.1 Grundlagen 176
6.4.2 Rubin-Laser 183
6.4.3 Neodym-Laser 184
6.4.4 Ytterbium-Laser 187
6.4.5 Holmium-, Thulium-Laser 188
6.4.6 Erbium-Laser 191
6.4.7 Titan-Saphir-Laser 192
6.4.8 Chrom-Laser 194
7 Strahlungsdetektoren 195
7.1 Einleitung 195
7.2 Optische Detektoren 196
7.2.1 Fotovervielfacher (Photomultiplier) 196
7.2.2 Halbleiterdetektoren 199
7.3 Thermische Detektoren 209
7.3.1 Thermosäulen 209
7.3.2 Pyroelektrische Detektoren 210
7.4 Leistungs- und Energiemessgeräte 212
7.4.1 Grundlagen 212
7.4.2 Leistungsmessgeräte 213
7.4.3 Energiemessgeräte 213
8 Laser-Sicherheit 215
8.1 Grundlagen 215
8.2 Nonnen 219
8.2.1 Sicherheit von Laser-Einrichtungen - DIN EN 60825-1, -2
(VDE 0837-1, -2) 219
8.2.2 Persönlicher Augenschutz (DIN EN 207, DIN EN 208) 223
8.2.3 Medizinische elektrische Geräte - DIN EN 60601-2-22
(VDE 0750-2-22) 225
8.2.4 Weitere Normen 226
8.3 Unfallverhütungsvorschriften 226
9 Anhang 229
9.1 Lösungen der Übungen 229
9.2 Verwendete Formelzeichen, Größen und Einheiten 232
9.3 Physikalische Konstanten 234
9-4 Glossar 235
9.4.1 Deutsch-Englisch 235
9.4.2 Englisch-Deutsch 240
9.5 Weiterfuhrende Literatur 245
9.3 Stichwortverzeichnis 248
|
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Titel: Einführung in die Lasertechnik
Autor: Struve, Bert
Jahr: 2009
Inhalt
1 Einleitung 9
2 Grundlagen zur Laseroptik 11
2.1 Elektromagnetische Wellen 11
2.1.1 Grundlagen 11
2.1.2 Elektromagnetisches Spektrum 15
2.1.3 Monochromasie und Kohärenz 16
2.1.4 Polarisation 17
2.2 Photonen 18
2.3 Eigenschaften optischer Komponenten 19
2.3.1 Reflexion und Transmission 19
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2.4 Laseroptische Komponenten 26
2.4.1 Dielektrische Schichten 26
2.4.2 Polarisatoren 30
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2.5 Lichtwellenleiter 36
2.5.1 Funktionsprinzip optischer Fasern 37
2.6 Übungen 48
3 Grundlagen zur Laserphysik 51
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3.3.1 Grundlagen 55
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3.3.3 Sättigung der Absorption 62
3.4 Einstein-Koeffizienten und Wirkungsquerschnitte 63
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3.4.5 Wirkungsquerschnitte 68
3.4.6 Verstärkung 69
3.5 Laserprinzip 77
Inhalt
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3.5.1 Anschwingbedingung 78
3.5.2 Idealer Vier-Niveau-Dauerstrich-Laser 81
3.5.3 Einschwingvorgänge und Rauschen 91
3.6 Übungen 92
4 Resonatoren 95
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4.1.1 Grundlagen 96
4.1.2 Grundmode 97
4.1.3 Höhere Modenordnungen 99
4.1.4 Beugungsmaßzahl M2 100
4.1.5 Strahlausbreitung durch optische Systeme 101
4.2 Longitudinale Moden 103
4.2.1 Modenabstand 103
4.2.2 Modenanzahl 104
4.3 Stabile Resonatoren 107
4.3.1 Stabilitätsdiagramm 107
4.3.2 Beugungsverluste 109
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4.5 Übungen 113
5 Betriebsarten 115
5.1 Dauerstrichbetrieb 115
5.2 Pulsbetrieb 115
5.3 Güteschaltung 117
5.3.1 Prinzip der Güteschaltung 117
5.3.2 Modell für die Güteschaltung 119
5.3.3 Aktive Güteschaltung 121
5.3.4 Passive Güteschaltung 123
5.4 Pulsauskopplung 124
5.5 Modenkopplung 125
5.5.1 Grundlagen 125
5.5.2 Technische Methoden 128
5.6 Modenselektion 131
5.6.1 Transversalmoden 131
5.6.2 Longitudinalmoden 132
5.6.3 Frequenzstabilisierung 134
5.7 Abstimmen der Wellenlänge 135
5.7.1 Etalon 236
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Inhalt 1
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5.9 Übungen 150
6 Lasertypen 153
6.1 Gas-Laser 153
6.1.1 Grundlagen 153
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8 Laser-Sicherheit 215
8.1 Grundlagen 215
8.2 Nonnen 219
8.2.1 Sicherheit von Laser-Einrichtungen - DIN EN 60825-1, -2
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8.2.2 Persönlicher Augenschutz (DIN EN 207, DIN EN 208) 223
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8.2.4 Weitere Normen 226
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9 Anhang 229
9.1 Lösungen der Übungen 229
9.2 Verwendete Formelzeichen, Größen und Einheiten 232
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Inhaltsverzeichnis
THWS Schweinfurt Zentralbibliothek Lesesaal
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2000 UH 5610 S927 |
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| Exemplar 1 | ausleihbar Verfügbar Bestellen |