Raman-Faserlaser: Unterschied zwischen den Versionen

Raman-Faserlaser: Unterschied zwischen den Versionen

imported>Hnsjrgnweis
 
imported>Ulfbastel
(Ulfbastel verschob die Seite Raman-Faserlaser nach Raman-Laser und überschrieb dabei eine Weiterleitung: Disk auf QS umsetzen (dann verbessern))
 
Zeile 1: Zeile 1:
{{QS-Physik|Unerledigt=2015}}
#WEITERLEITUNG [[Raman-Laser]]
{{Überarbeiten}}
Ein '''Raman-Faserverstärker''' funktioniert vergleichbar mit einem normalen [[optischer Verstärker|optischen Verstärker]], basiert aber auf dem [[nichtlinear]]en [[Raman-Effekt]]. Die Energie eines eingekoppelten Pumplichts wird über eine bestimmte Faserstrecke auf ein ebenfalls eingekoppeltes Signallicht (Stokes, Anti-Stokes) übertragen. Das Pumplicht interagiert mit vielen [[Molekül]]en, hebt diese auf energetisch höhere [[Energieniveau]]s an und erzeugt somit im Vergleich zum vorherigen Zustand eine [[Besetzungsinversion|Inversion]]. Durch den Effekt der [[Stimulierte Emission|stimulierten Emission]] wird die [[Strahlung]] mit der Frequenz der ersten Stokeslinie verstärkt, welche somit vergleichbare [[Leistung (Physik)|Leistungen]] wie das Pumplicht erhält.
Als [[Lasermedium|aktives Medium]] werden [[Glasfaser]]n oder [[Kristall]]e verwendet, wodurch sich ein Raman-Frequenzversatz von ca. 10–15 THz ausbildet und somit das Ausgangslicht eine ca. 60 nm längere [[Wellenlänge]] besitzt (bei 1000 nm).
 
Wird in einem Raman-Faserverstärker durch den Prozess der [[stimulierte Emission|stimulierten Emission]] Raman-frequenzverschobenes Licht erzeugt, so lässt sich der Zusammenhang zwischen der Pumpleistung ''P''<sub>p</sub> und der Signalleistung ''P''<sub>s</sub> durch ein [[Differentialgleichungssystem]] beschreiben.
 
Um einen Raman-Faserlaser zu konstruieren, werden ausgehend von der jeweiligen Pumpwellenlänge frequenzselektive [[Bragg-Gitter]] in die Faser geschrieben, die z.&nbsp;B. die Grundwellenlänge oder die jeweiligen durch den Raman-Effekt entstehenden Stokes-Ordnungen [[Resonanz (Physik)|resonant]] reflektieren. Zwischen diesen Spiegeln koppelt die Leistung des Pumplichtes auf die Signalwelle über. Auf diese Weise können [[Kaskadierung|kaskadierte]] Raman-Laser konstruiert werden, indem die entstehende erste Stokes-Ordnung eine zweite Stokes-Ordnung pumpt, und so weiter. Raman-Faserlaser lassen sich wie normale [[Faserlaser]] vorwärts oder rückwärts pumpen, je nachdem, an welcher Stelle das Pumplicht eingekoppelt wird. Sie bieten eine sehr gute Lösung, um Lichtleistung in einem sehr großen Wellenlängenbereich frequenzselektiv bereitzustellen.
 
Entwickelt wurde der Raman-Faserlaser um 1975. Sein Einsatzbereich ist vor allem das Hochleistungsschneiden und -schweißen in der Metallbearbeitung.
 
== Literatur ==
* Rainer Engelbrecht: ''Nichtlineare Faseroptik.'' Springer Verlag 2015, S. 431–492 (Kapitel ''Raman-Faserlaser'').
 
[[Kategorie:Laserstrahlquelle]]
[[Kategorie:Festkörperphysik]]
[[Kategorie:Faseroptik]]

Aktuelle Version vom 3. Mai 2020, 08:27 Uhr

Weiterleitung nach:

  • Raman-Laser