Laserphysik

Laser haben heute eine enorme Bedeutung in der Forschung, industriellen Produktion, Medizin, Unterhaltungsindustrie usw. Am XLAB stehen verschiedene offene Lasersysteme zur Verfügung, die aus einzelnen Komponenten aufgebaut und justiert werden. So erfahren die Teilnehmer durch eigenes Experimentieren die physikalischen Prinzipien der Lasertechnik.

An He-Ne-Gaslasern können in subjektiver Beobachtung der Gasentladungsröhre die charakteristischen Linien von Helium und Neon beobachtet werden; der Laser selbst strahlt mit 633 nm. Durch den offenen Aufbau sind die Brewster-Fenster zu sehen und die Polarisationsrichtung des ausgekoppelten Laserstrahls kann mit einem Polfilter überprüft werden. Mit einer Mikrometer-Verschiebung kann sehr exakt das Strahlprofil des Laser-Strahls ausgemessen und mit der erwarteten Gauß-Verteilung verglichen werden. Weiter lässt sich der Strahldurchmesser an verschiedenen Positionen messen und daraus die sehr geringe Strahldivergenz bestimmen.

An Nd:YAG Festkörperlasern können die Eigenschaften der Pump-Diode untersucht und die mittlere Lebensdauer des oberen Laserniveaus gemessen werden. Mit Hilfe eines Infrarot-Wandlerplättchens kann die IR-Strahlung sichtbar gemacht werden und die Wellenlänge mit einem Rowland-Gitter bestimmt werden. Setzt man einen nichtlinearen Kristall in den Resonator, so entsteht bei exakter Justierung Frequenzverdopplung. Im Photonenbild bedeutet dies, dass aus zwei IR-Photonen der Wellenlänge 1064 nm ein „grünes“ Photon der Wellenlänge 532 nm wird! Mit diesem sichtbaren Laserlicht können gut die transversalen Moden des Lasers betrachten werden.

Ergänzend können Versuche zu Lumineszenz und Polarisation durchgeführt werden und als Anwendung werden Messungen an einem Michelson-Interferometer vorgenommen. 

Dauer: 1/2 Tag
Max. Teilnehmerzahl: 9
Geeignete Kombinationen: Öffnet internen Link im gleichen FensterRöntgenphysik, Öffnet internen Link im gleichen FensterWellenphysik

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