Laserphysik
Vorlesung - Laserphysik
Zeit und Ort
Beginn: Donnerstag, 14. Oktober 2021
Zeit: Donnerstag, 14:00 - 15:30 Uhr
Raum: MD 468 (Campus Duisburg )
Projekt
Zeit: Dienstag, 16:00 - 17:30 Uhr
Raum: MC 231
Termine können nach Absprache geändert werden
Gelegenheit zu fragen etc.
Büro AT: MG 150, Campus DU
Lernziele der Vorlesung
1. Verständnis der physikalischen Grundlagen
2. Erkennen der Querverbindungen und Zusammenhänge mit anderen physikalischen Gebieten
- (Quantentheorie, Elektrodynamik, Optik, Festkörper- und Halbleiterphysik,...)
3. Überblick über die wichtigsten Typen von Lasern
Inhalt und Gliederung der Vorlesung
§ 1 Einführung
§ 2 Grundzüge der Wechselwirkung von Licht mit Materie
(Elementare Strahlungsphysik)
2.1 Qualitative Einleitung (Absorption, spontane u. stimulierte Emission)
2.2 Bilanzgleichungen für Zwei-Niveau-System
2.3 Spontane Emission
2.4 Die Zustandsdichte des Strahlungsfelds
2.5 Plancksches Strahlungsgesetz
2.6 Einstein-Beziehungen und Einstein-Koeffizienten
2.7 Zusammenhang zwischen spontaner und stimulierter Emission
2.8 Profil der Spektrallinien
2.9 Sättigung eines Laserübergangs
2.10 3- und 4-Niveau-Systeme
2.11 Verstärkte spontane Emission (ASE)§ 3 Optische Resonatoren und Ausbreitung von Laserstrahlen
3.1 Überblick
3.2 Geometrisch-optische Betrachtung
3.3 Beugungstheorie in der paraxialen Näherung
3.4 Gaußsche Strahlen
3.5 Gaussche/Hermite-Gaußsche-Strahlen in einem Resonator
3.6 Instabile Resonatoren§ 4 Laser-Oszillator
4.1 Überblick
4.2 Ratengleichungen
4.3 CW-Oszillator
4.4 Übegangsprozesse in einem Oszillator
4.5 Modenkopplung§ 5 Überblick über wichtige Laser-Typen
5.1 Rubin-Laser
5.2 Neodym-YAG und andere Nd-Laser
5.3 Titan Saphir-Laser
5.4 Farbstoff-Laser
5.5 Gas-Laser
5.6 Halbleiter-Laser
5.7 Freie-Elektronen-Laser
Literatur zur Vorlesung
- O. Svelto: Principles of Lasers
(Plenum Press, New York, 1989)
- A. E. Siegmann: Lasers
(University Press, Oxford 1986)
- P. W. Milonni und J. H. Eberly: Lasers
(John Wiley, New York 1988)
- F. K. Kneubühl und M. W. Sigrist: Laser - deutsch -
(Teubner, Stuttgart 1988)
- J. Hecht: The Laser Guidebook
(McGraw-Hill Inc., New York 1992), (2. Auflage)
- A. Yariv: Quantum Electronics (Kapitel 5 bis 13)
zu Spezialthemen:
- W. Koechner: Solid State Laser Engineering
(Springer, Berling 1988)
Sign.: UGD 1324 (2)
- F. P. Schäfer (Hrsg.): Dye Lasers
(Springer, Berlin 1990), (3. Auflage)
Sign.: UGC 1002
- E. Sutter, P. Schreiber und G. Ott: Handbuch Laser-Strahlenschutz
(Springer, Berlin 1989)
Sign.: UGD 1722
- G. P. Agrawal and N. K. Dutta: Semiconductor Lasers
(Van Norstrand Reinhold, New York 1993)
Sign.: UGA 2668 (2)
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