Laser in Wissenschaft und Technik (eBook)

Professor Dr. Wolfgang Radloff studierte Physik an der Technischen Universität Dresden und arbeitet seit 1963 in wissenschaftlichen Instituten, die sich mit der Grundlagenforschung zur Entwicklung und Anwendung von Laserquellen beschäftigen. Sein besonderes Interesse gilt dabei der Laserspektroskopie mit hoher spektraler bzw. hoher zeitlicher Auflösung.

Inhalt 4
Vorwort 7
1 Einführung 12
1.1 Entdeckung des Lasers 12
1.2 Bedeutung des Lasers heute 14
2 Laserprinzip 17
2.1 Laserresonator 17
2.2 Lasermoden 19
2.3 Laserbedingung 23
2.4 Besetzungsinversion und Lasertypen 25
2.4.1 Festkörperlaser 26
2.4.2 Gaslaser 29
2.4.3 Farbstoffl aser 34
2.4.4 Halbleiterlaser 35
2.4.5 Röntgenlaser 37
3 Lasereigenschaften 40
3.1 Entwicklung 41
3.2 Kohärenz 46
3.2.1 Kohärenz im klassischen Sinn 46
3.2.2 Kohärenz höherer Ordnung 52
3.3 Frequenztransformation 56
3.3.1 Harmonischen- und Differenzfrequenz- Erzeugung 56
3.3.2 Parametrische Fluoreszenz 59
3.3.3 Nichtlineare Effekte höherer Ordnung 60
3.4 Erzeugung kurzer Laserimpulse 64
3.5 Hohe Energien, große Leistungen 67
4 Anwendungen des Lasers 71
4.1 Der gebündelte Laserstrahl 71
4.1.1 Fluchtung 71
4.1.2 Abstandsmessung und LIDAR 73
4.2 Laser in Gebrauchsgütern 76
4.2.1 CD- und DVD-Speicher 77
4.2.2 Strichcode-Lesegeräte 80
4.2.3 Laserdrucker 81
4.2.4 Laserfernsehen 83
4.3 Laser in der Kommunikationstechnik 84
4.3.1 Lichtleiter 84
4.3.2 Laser-Nachrichtenübertagung 86
4.3.3 Quantenkommunikation 89
4.4 Laser in der Materialbearbeitung 91
4.4.1 Allgemeines 91
4.4.2 Makromaterialbearbeitung 93
4.4.3 Mikromaterialbearbeitumg 98
4.5 Laser in der Medizin 106
4.5.1 Allgemeines 106
4.5.2 Augenbehandlung 108
4.5.3 Neue Entwicklungen 111
4.6 Anwendungen von Hochleistungs- und Hochenergielasern 115
4.7 Hochaufl ösende Spektroskopie 120
4.7.1 Lineare Spektroskopie 120
4.7.2 Nichtlineare Spektroskopie 125
4.8 Ultraschnelle Prozesse 128
4.8.1 Allgemeine Betrachtungen 128
4.8.2 Zeitaufgelöste Spektroskopie in der Physik 133
4.8.3 Femtochemie 136
4.8.4 Ultraschnelle Prozesse in Biomolekülen 139
4.9 Laser für Präzisionsmessungen 142
4.9.1 Anwendungen in der Metrologie 142
4.9.2 Nachweis von Gravitationswellen 147
Literatur 152
Bildnachweis 153
Stichwortverzeichnis 154