Umschaltbarer Spiegel

Aug 22, 2024 Last reply: vor 1 Jahr 52 Replies

Kurt schrieb:

...

Im HeNe-Laser hat es vorallem Helium. Der Druck darf nicht zu tief sein, sonst funktioniert er nicht. Die "hohe Güte" kommt durch den Resonator zustande.

Die Neonatome können beliebig schmalbandig "schwingen", das nützt alles nichts. Durch den Dopplereffekt verstärkt das Ensemble trotzdem breitbandig. Folge: In einem normalen HeNE- Laser schwingen verschiedene Frequenzen aufs mal. Der Frequenzabstand der Moden beträgt naheliegenderweise c / (2*L). Bei einem 20 cm Resonator also etwa 750 MHz.

Da werden also einige Moden anschwingen, wenn die Doppler- verbreiterung etwa 1.5 GHz beträgt. Bei längeren Lasern wird das noch ausgeprägter.

Wenn sich der Laser im Betrieb erwärmt, dann dehnt sich der Resonator aus (Laserrohr ist üblicherweise auch Resonator). Damit wandern die Moden durch das Frequenzprofil der Laser- verstärkung. Daher kommen auch die periodischen Helligkeits- schwankungen.

Eine stehende Welle steht und hat keine "Laufzeit", BTW.

Carla Schneider schrieb:

Wie man es nimmt.

Zwei Bleche geschickt auf eine Teflonfolie gelegt und fertig ist der Stickstofflaser. Gibt da nette Youtube-Beiträge.

Man hat nicht hingesehen. Entladungen hat man Jahrhunderte lang untersucht, aber offensichtlich nie mal in eine andere Richtung geschaut.

Helium-Neon-Entladungen hat man auch schon Jahrzehnte vor dem Laser ausgiebig untersucht. Im Nachhinein ist man sich sicher, dass da signifikante ASE der 3.39 um-Linie aufgetreten ist. Aber man hatte eben nicht genau hingeschaut.

Da Theorien definitionsgemäss anthropogene Artefakte sind, wurde die Einsteinsche stimulierte Emission doch auch erfunden? OK, etwas weit hergeholt.

So auf breitem Feld scheinen die sich nicht ausgebreitet zu haben. In der Gruppe in Bern, bei der ich gearbeitet habe, haben sie den OPO aufgegeben, nachdem sie zum dritten mal den Kristall ausbauen mussten. Mit dem Staubsauger.

Am 28.08.2024 um 14:12 schrieb Rolf Bombach:

Das ändert nichts am prinzipiellen Problem, das Signal muss zur Zeitmessung, deren Start auslösen. Der Weg dorthin unterliegt den gleichen Umständen wie das zu erfassende Signal selber.

Diese Umstände muss man einbeziehen, deren Wert kennen. Um die zu erfassen hab ich mir die Rotation zurechtgelegt. Der Lichtblitz selber darf nicht direkt die Zeitmessung anstossen, sondern erst der korrigierte Umstand, synchronisiert durch den Lichtblitz.

Kurt

Hallo Rolf,

Du schriebst am Wed, 28 Aug 2024 13:57:34 +0200:

Manche Erfindungen sind halt nur deswegen möglich, weil einer vorher was passendes entdeckt hat - und dann auch noch passend für die Erfindung mißb^Wanwendet.

...

[Parametric_amplifier] ...

Nicht in Optik und Elektronik, aber sehr wohl in der Mechanik. Vom Kleinkind bis zur Ur-Oma sind sie sehr beliebt, ob als Schaukelpferd, Trapeschaukel oder Schaukelstuhl. Auch Autofahrer benutzen das Prinzip manchmal, wenn sie irgenwo festsitzen...

Am Erfolg erbrochen? Entweder hätten sie härtere Kristalle benutzen sollen oder das Prinzip des Pendel-Audions aus den Anfängen der Radio-Technik.

Hallo Kurt,

Du schriebst am Tue, 27 Aug 2024 23:21:53 +0200:

Entweder nimmst Du den Impuls, der die Zündung auslöst, direkt, oder bringst den Zündimpuls per kleinem Übertrager auf passende Schadlosigkeit. Oder Du machst's so wie Rolf meint, daß Du "schaust", wann der Blitz tatsächlich auslöst und Deine Fotodiode trifft.

Am 28.08.2024 um 13:45 schrieb Rolf Bombach:

Der Resonator/die Spiegel ergibt Stehwellen im Rohr. Die gibt es aber nur wenn die entsprechenden Atome da auch eine Resonanzstelle für die gewünschte Frequenz haben.

Es hängt vom Laser ab wie gut der konstruiert ist. Ein guter HeNe hat eine Kohärenzlänge von mehreren Kilometern. Das zeigt das die Bandbreite sehr gering und das Signal schmalbandig ist, und ohne auf viele Moden zu springen, arbeitet.

Eine "stehende Welle" steht nicht und hat Laufzeit wie jede andere Welle auch. Es sind zwei Signale die gemeinsam vorhanden sind, gegensätzlich laufen, und da wo sie sich an Materie vergreifen phasenabhängige Wirkungen erzeugen. Stehen? Nein, da steht nichts.

Kurt

Am 28.08.2024 um 20:33 schrieb Sieghard Schicktanz:

Der grundsätzlich Problemumstand bleibt ja trotzdem erhalten. Das Startsignal muss ja irgendwie zur Auswerteelektronik kommen, diese starten. Und das ist das Problem, es kann ja nicht infinestimal kurz da hingebracht werden.

Kurt

Hallo Kurt,

Du schriebst am Wed, 28 Aug 2024 22:37:58 +0200:

Du kennst Drähte und Leiterbahnen?

Du könntest eine Flankentriggerung mit Schwellenwert erfinden.

Am 29.08.2024 um 19:52 schrieb Sieghard Schicktanz:

Schon.

Gibts schon, löst aber das prinzipielle Problem nicht.

Kurt

Hallo Kurt,

Du schriebst am Thu, 29 Aug 2024 22:34:33 +0200:

Dann ist das prinzipielle Problem das Verständnis.

Am 30.08.2024 um 21:02 schrieb Sieghard Schicktanz:

Die Übertragung der "Befehle" und "Ereignisse" zur Messwertauswertung unterliegt den gleichen Umständen wie das laufende Signal auch. Da helfen auch keine gleich langen Leitungen was um die Laufzeit zu kompensieren/auszumitteln/auszugleichen.

Wenn das Ganze noch dazu bewegt ist dann ergibt die veränderte Laufzeit in den Übertragungsleitung eine andere Laufdauer. Es kommt also zu Falschmessung auf Grund der veränderten Laufzeit in den Signalleitungen. Darum meine Überlegung die Messeinrichtung rotieren zu lassen um das zu erkennen und ev. rauszurechnen.

Noch gravierender ist es bei Einwegmessung.

Kurt

"Freie Elektronen Laser" ist da passender. Allerdings nicht leicht zu verstehen wieso es da eine Verstaerkung gibt und stimulierte Emission. Klassisch muesste der doch einfach so strahlen.

SRS und CARS brauchen auf jeden Fall Laser als notwendige Zutat zur Anwendung.

R steht fuer Raman.

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Ein Raman-Laser ist ein optisch gepumpter Laser, der auf der stimulierten Raman-Streuung basiert.

Die Pumpstrahlung erzeugt nicht wie bei anderen Lasern eine Besetzungsinversion, bevor die Laserabregung stattfindet, sondern die Photonen geben stimuliert Energie an das Medium (typischerweise als Gitterschwingungen bzw. Phononen) ab und werden mit geringerer Photonenenergie quasi sofort reemittiert.

Anders als bei anderen Lasern wird die Frequenz der abgegebenen Laserstrahlung daher nicht durch die Energieübergänge des Lasermediums bestimmt, sondern durch die Differenz zwischen der Raman-Streu-Energie (z. B. Phononen-Resonanz) und der Energie der Pump-Photonen. Die durch die Raman-Streuung hervorgerufene Stokes-Verschiebung ist konstant, daher kann die Ausgangs-Wellenlänge des Raman-Lasers bzw. Raman-Verstärkers durch die Pump-Wellenlänge bestimmt werden.

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Ist stimulierte Raman-Streuung auch stimulierte Emission nach Einstein, oder etwas ganz anderes, vielleicht sogar klassisch beschreibbares ?

Eigentlich ist es nur ein LASER wenn es Licht ist und die Verstaerkung durch stimulierte Emission passiert. Oder ist Raman-Laser eigentlich eine falsche Bezeichnung ?

Hallo Carla,

Du schriebst am Sat, 31 Aug 2024 10:55:03 +0200:

["Free electron Laser"]

Das ist lediglich die wörtliche Übersetzung mit daraus folgend falsche Wortfolge aus dem usanischen, wo die Bezeichnung eben nach Rolfs Zitat gerade _nicht_ stimmt. Der "FEL" ist kein Laser in herkömmlicher Machart, er enthält z.B. keinen Resonator. Vielleicht ist er annähernd mit dem Stickstoff-"Laser" vergleichbar, der ebenfalls auf resonatorloser stimulierter Emission basiert. Da wird einfach eine riesige Menge angeregter Atome in einem geometrisch begrenzten Bereich erzeugt, und "ein paar" passend ausgerichtet emittierte Photonen sammeln bei ihrem Durchgang durch das Plasma kohärent soviele "mitlaufenden" Photonen auf, daß am Ende ein kräftiger und eben kohärenter Strahl herauskommt. Die Einordnung als "LASER" (das Akrnym) ist also durchaus in Ordnung, es erfolgt ja eine Verstärkung durch stimulierte Emission, der "Gattungsbegriff" 'Laser' als _Wort_ impliziert aber halt inzwischen eher die Aufbauart mit Resonator.

DIe "Erklärung" ist - vielleicht - so wie obenstehend. Und sicher strahlt ein Elektronenstrahl, der (im Wiggler bzw. Undulator) periodisch abgelenkt wird, insbes. ein Strahl hochrelativistischer Elektronen, auch "klassisch" "einfach so". Und das sogar recht gerichtet in "Vorwärts-", d.i. Bewegungsrichtung der Elektronen. Und da die stimulierte Emission "eigentlich" kein inhärent quantenmechaisches Phänomen ist, ist die Verstärkung durch Stimulation auch nicht direkt mysteriös.

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