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Karola Heinrich
vor 8 Jahren
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1 1 Licht, Atome, Moleküle, Festkörper Eigenschaften von Licht Atome: Elektronenbahnen, Energieniveaus Atome mit mehreren Elektronen Moleküle Energieniveaus in Festkörpern Energiebänder in Halbleitern Aufgaben Absorption und Emission von Licht Absorption Spontane Emission Lichtverstärkung durch induzierte Emission Linienbreite Inversionserzeugung und -abbau Lichtemission durch beschleunigte Elektronen Aufbau von Lasern Zeitliches Emissionsverhalten Aufgaben Lasertypen Wellenlängen und Ausgangsleistungen Abstimmbare Laser Frequenzstabile Laser Hochleistungslaser Ultrakurze Lichtimpulse Laserparameter Aufgaben Laserübergänge in neutralen Atomen Helium-Neon-Laser Metalldampf-Laser (Cu, Au) Jodlaser, COIL Aufgaben

6 Energiebänder in Halbleitern............................. 19 Aufgaben.............................................. 26 2 Absorption und Emission von Licht....................... 29 2.1 Absorption.

2 VIII Inhaltsverzeichnis 5 Ionenlaser Laser für kurze Wellenlängen Edelgasionenlaser Metalldampfionenlaser (Cd,Se,Cu) Aufgaben Infrarot-Moleküllaser Ferninfrarot-Laser CO 2 -Laser CO-Laser HF-Laser Aufgaben UV-Moleküllaser Stickstofflaser Excimerlaser Aufgaben Farbstofflaser Eigenschaften von Farbstoffen Anregung durch Blitzlampen Anregung durch Laser Aufgaben Festkörperlaser Rubinlaser Neodym-YAG-Laser und Alternativen Glaslaser Erbium- und Holmiumlaser Abstimmbare Festkörperlaser Farbzentrenlaser Diodengepumpte Laser, Scheiben- und Faserlaser Aufgaben Halbleiterlaser Lichtverstärkung in pn-dioden GaAlAs- und InGaAsP-Laser Bauformen von Diodenlasern Emissionseigenschaften von Diodenlasern Frequenzabstimmung von Diodenlasern Oberflächenemittierende Diodenlaser (VCSEL) Halbleiterlaser für tieferes Infrarot und THz-Strahlung Violette, blaue und grüne GaN-Laser Halbleiterlaser für die Telekommunikation Aufgaben

1 Ferninfrarot-Laser...................................... 95 6.2 CO 2 -Laser............................................. 98 6.3 CO-Laser.............................................. 112 6.

3 IX 11 FELs, kohärente Röntgen- und Atomstrahlen Elektronenstrahllaser (FEL) Röntgen- und VUV-Laser mit hochionisierten Atomen Kohärente Atomstrahlen Aufgaben Ausbreitung von Lichtwellen Ebene und Kugelwellen, Beugung Gauß-Strahlen Durchgang von Gauß-Strahlen durch Linsen Fernrohre und Ortsfrequenzfilter Ausbreitung realer Laserstrahlen Optische Materialien Optische Fasern Aufgaben Optische Resonatoren Planspiegelresonator Hohlspiegelresonator Resonatortypen Instabile Resonatoren Laser mit Grundmode Aufgaben Spiegel Reflexion und Brechung Metallspiegel Dielektrische Vielschichtenspiegel Strahlteiler Phasenkonjugatoren Aufgaben Polarisation Arten der Polarisation Doppelbrechung Polarisatoren Aufgaben Modulation und Ablenkung Mechanische Modulatoren und Scanner Akustooptische Modulatoren Elektrooptische Modulatoren Optische Isolatoren Sättigbare Absorber Aufgaben

1 Ebene und Kugelwellen, Beugung......................... 231 12.2 Gauß-Strahlen......................................... 234 12.3 Durchgang von Gauß-Strahlen durch Linsen............... 239 12.

4 X Inhaltsverzeichnis 17 Pulsbetrieb Relaxationsschwingungen Güteschaltung Puls-Auskopplung (cavity-dumping) Modenkopplung Verstärkung und Kompression Aufgaben Frequenzselektion und -abstimmung Frequenzabstimmung Longitudinale Modenselektion Prisma Gitter Fabry-Perot-Etalon Doppelbrechende Filter Aufgaben Frequenzumsetzung Doppler-Effekt Nichtlineare optische Effekte Frequenzverdopplung und -vervielfachung Parametrische Verstärker und Oszillatoren Stimulierte Ramanstreuung Kontinuumserzeugung Erzeugung hoher Harmonischer in Gasen Aufgaben Stabilität und Kohärenz Leistungsstabilität Frequenzstabilität Schrotrauschen, Squeezed States Kohärenz Aufgaben Photodetektoren und Energiemessgeräte Messtechnische Grundbegriffe Thermische Detektoren Vakuumphotodetektoren Halbleiterdetektoren Messung ultrakurzer Lichtpulse mit Autokorrelator und FROG Aufgaben

............................................. 337 18 Frequenzselektion und -abstimmung...................... 339 18.1 Frequenzabstimmung................................... 339 18.2 Longitudinale Modenselektion.

5 XI 22 Spektralapparate und Interferometer Prismenspektrometer Gitterspektrometer Zweistrahlinterferometer Fabry-Perot-Interferometer Optisches Überlagerungsverfahren Aufgaben Anwendungen und Entwicklungspotenzial Nachrichtenübertragung mit Glasfasern Materialbearbeitung mit Lasern Laser in der Medizin und Biophotonik Kernfusion mit Lasern Wissenschaftliche Anwendungen Holographie und Interferometrie Lichtstreuung zur Strömungsmesstechnik Laser in Geräten und Gebrauchsgütern Perspektiven der Laserentwicklung Aufgaben Sicherheit von Laser-Einrichtungen Grenzwerte für das Auge Laser-Schutzbrillen Laserklassen und Gefährdungspotenzial Sicherheitsvorschriften Lösungen Weiterführende Literatur Sachverzeichnis

............................................. 400 23 Anwendungen und Entwicklungspotenzial................. 401 23.1 Nachrichtenübertragung mit Glasfasern................... 401 23.2 Materialbearbeitung mit Lasern.

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