Laserphysik: Grundlagen und Anwendungen für Physiker, Maschinenbauer und Ingenieure
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Berlin [u.a.]
Springer Spektrum
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
1 QUANTENMECHANISCHE GRUNDLAGEN V O N LASERN 1
1.1 EINSTEIN-RATENGLEICHUNGEN UND PLANCKSCHES STRAHLUNGSGESETZ 1
1.2 UEBERGANGSWAHRSCHEINLICHKEITEN UND MATRIXELEMENTE 5
1.2.1 DIPOLSTRAHLUNG UND SPONTANE EMISSION 5
1.2.2 STIMULIERTE EMISSION UND ABSORPTION 7
1.3 MODENSTRUKTUR UND SPONTANE EMISSION 10
1.3.1 MODENDICHTE DES VAKUUMS UND VON OPTISCHEN MEDIEN 10
1.3.2 VAKUUMFLUKTUATIONEN UND SPONTANE EMISSION 12
1.4 WIRKUNGSQUERSCHNITTE UND LINIENVERBREITERUNG 15
1.4.1 WIRKUNGSQUERSCHNITTE VON ABSORPTION UND EMISSION 15
1.4.2 NATUERLICHE LINIENBREITE UND VERBREITERUNG VON SPEKTRALLINIEN 19
2 PRINZIP DER LASER 23
2.1 BESETZUNGSINVERSION UND RUECKKOPPLUNG 23
2.1.1 DAS ZWEI-NIVEAU-SYSTEM 24
2.1.2 DREI- UND VIER-NIVEAU-SYSTEME 25
2.1.3 DIE RUECKKOPPLUNGSBEDINGUNG 34
2.2 SPEKTROSKOPISCHE LASER-RATENGLEICHUNGEN 36
2.2.1 BESETZUNG DER NIVEAUS UND STATIONAERER BETRIEB 36
2.2.2 RELAXATIONSOSZILLATIONEN 42
2.3 POTENTIALMODELL DES LASERS 46
3 OPTISCHE RESONATOREN 49
3.1 LINEARE RESONATOREN UND STABILITAETSKRITERIEN 49
3.1.1 GRUNDLAGEN DER MATRIZENOPTIK 49
3.1.2 STABILE UND INSTABILE RESONATOREN 51
3.2 MODENSTRUKTUR UND INTENSITAETSVERTEILUNG 54
3.2.1 DIE GRUNDMODE: DER GAUSS-STRAHL 55
3.2.2 TRANSVERSALE MODEN HOEHERER ORDNUNG UND STRAHLQUALITAET 60
3.2.3 LONGITUDINALE MODEN UND LOCHBRENNEN 69
3.3 LINIENBREITE DER LASEREMISSION 73
4 ERZEUGUNG V O N KURZEN U N D ULTRAKURZEN P U L S E N 77
4.1 GRUNDLAGEN DER GUETESCHALTUNG 77
4.1.1 AKTIVE GUETESCHALTUNG 78
4.1.2 EXPERIMENTELLE UMSETZUNG 84
4.1.3 PASSIVE GUETESCHALTUNG 90
4.1.4 SKALIERUNGSGESETZE VON WIEDERHOLTEM GUETESCHALTEN 93
4.2 GRUNDLAGEN DER MODENKOPPLUNG UND ULTRAKURZER PULSE 96
4.2.1 AKTIVE MODENKOPPLUNG 98
4.2.2 PASSIVE MODENKOPPLUNG 101
4.2.3 PULSKOMPRESSION VON ULTRAKURZEN PULSEN 103
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IMAGE 2
V I I I INHALTSVERZEICHNIS
5 BEISPIELE FUER LASER U N D DEREN ANWENDUNGEN 111
5.1 GASLASER: DER HELIUM-NEON-LASER 112
5.2 FESTKOERPERLASER 114
5.2.1 DER ND 3+ -LASER 116
5.2.2 DER TM 3+ -LASER 129
5.2.3 DER TI 3+ :AL203-LASER 139
5.3 SPEZIELLE REALISIERUNGEN VON LASERN 146
5.3.1 THERMISCHE LINSE UND THERMISCHE SPANNUNG 147
5.3.2 DER FASERLASER 151
5.3.3 DER SCHEIBENLASER 170
LITERATURVERZEICHNIS 181
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