Laser: Bauformen, Strahlführung, Anwendungen by Professor Dr. Jürgen Eichler, Professor Dr.-Ing. Hans

By Professor Dr. Jürgen Eichler, Professor Dr.-Ing. Hans Joachim Eichler (auth.)

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Thermische oder optische Anregung kann die Energie eines Elektrons derart ¨andern, dass es vom Valenzband in das Leitungsband u ¨bergeht, wobei eine positive Ladung – ein Loch – im Valenzband entsteht, weil die positive Ladung eines Atomkernes dann nicht mehr vollst¨ anding kompensiert ist. Der umgekehrte Prozeß der Rekombination eines Elektrons aus dem Leitungsband mit einem Loch ist ebenfalls m¨ oglich und verl¨ auft unter Energieabgabe, beispielsweise der Emission eines Photons. Elektronen in Leitungsband werden durch a¨ußere elektrische Felder bewegt, so dass sich Stromleitung ergibt (n-Leitung).

F¨ ur die G¨ ultigkeit der N¨aherung im letzten√Teil der Gleichung wurde R2 = 1 und R1 ≈ 1 angenommen, so dass R = R1 ≈ (1 + R1 )/2 gilt. 36) k¨ onnen benutzt werden, um die Ausgangsintensit¨ at eines Lasers abzusch¨ atzen, wenn der Verst¨arkungskoeffizient attigungsintensit¨ at IS aus Messungen bekannt sind. Die Gr¨oßen g0 und die S¨ onnen auch aus den Besetzungszahlen und den Wirkungsquerg0 und IS k¨ schnitten bzw. den Einstein-Koeffizienten bestimmt werden. 7 Zeitliches Emissionsverhalten 45 die Abh¨ angigkeit der Intensit¨ aten I und Iout vom Reflexionsgrad R dargeur den Spiegel zur Ausstellt.

UrliNormalerweise ist die Stoßverbreiterung ΔfS wesentlich gr¨oßer als die nat¨ che Linienbreite Δfn . F¨ ur den He-Ne-Laser erh¨alt man Δfn ≈ 10 MHz und ΔfS = 100 MHz. Die Stoßverbreiterung im Festk¨ orper beruht auf der Wechselwirkung mit den Kristallschwingungen (Phononen) und f¨ uhrt auch zu einem LorentzProfil. 2). Doppler-Verbreiterung Die inhomogene Doppler-Verbreiterung wird durch die Frequenzverschiebung gegeben, welche durch die Geschwindigkeit der Atome oder Molek¨ ule verursacht wird (Doppler-Effekt).

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