Prinzip der Laser

Abstract

In diesem Kapitel wird das Prinzip der Laser erläutert. Zuerst werden die Bedingungen für kohärente Lichtverstärkung hergeleitet. Laser bestehen im wesentlichen aus einem strahlenden Medium und einer Strahlungsrückkopplung. Das laseraktive Medium wird weitgehend durch das Strahlungsspektrum beschrieben, welches meist durch charakteristische Spektrallinien gekennzeichnet ist. Die Strahlungsrückkopplung erfolgt durch optische Resonatoren und verwandte Vorrichtungen. Spektrallinien und Resonatoren werden in den beiden folgenden Kapiteln 4 und 5 ausführlich bescnrieben. Im vorliegenden Kapitel begnügen wir uns vorerst mit den notwendigen Hinweisen auf ihre Bedeutung und Eigenschaften. Dagegen befassen wir uns vor allem mit dem Begriff der Besetzungsinversion. In diesem Sinne leiten wir die Schwellenbedingung für die Besetzungsinversion eines laseraktiven Mediums in einem Resonator her. In der Folge geben wir eine Uebersicht über die verschiedenen Methoden, Besetzungsinversionen zu erzeugen, d.h. über die Anregungsarten der Laseremission. Schliesslich untersuchen wir das zeitliche Verhalten der Populationsinversion und der Strahlung im Resonator.