Ultrakurze Lichtimpulse - Anwendung, Messung & Erzeugung -

Vorlesung im Wintersemester 2006/2007

Carsten Fallnich

Fr. 10.15 - 11.45, SR AP (Raum 222)

Inhalt

Bereits kurze Zeit nach der Realisierung des Laserprinzips vor etwa 40 Jahren konnten ultrakurze Lichtimpulse mittels Modenkopplung erzeugt und gemessen werden. Bedeutende Anwendungen ließen allerdings bis Mitte der 90er Jahre auf sich warten, insbesondere in der Industrie und Medizin. Der entscheidende Durchbruch gelang mit der Entwicklung neuer optischer Verstärkungsmedien sowie neuer Modenkopplungsverfahren und das damit verbundene verbesserte Verständnis über die Erzeugung, Messung und Manipulation ultrakurzer Lichtimpulse.

Abbildung: Präzise Mikro-Materialbearbeitung einer Wolframfolie mit ultrakurzen Lichtimpulsen eines Titan:Saphir-Laserverstärkers.

Im Rahmen der Vorlesung werden neben den Grundlagen auch moderne(!) Anwendungspotenziale sowie die nichtlineare Physik "von" und "mit" ultrakurzen Lichtimpulsen vorgestellt. Dabei sollen neben den vielen Vorteilen auch bestehende Einschränkungen der benötigten Techniken erläutert werden, um in der Praxis deren Möglichkeiten (realistisch & erfolgreich) nutzen zu können. Abhängig von Anzahl und Interesse der Teilnehmerinnen und Teilnehmer ist geplant, zum jeweiligen Thema kleine Experimente u.ä. zur verbesserten Veranschaulichung in die Vorlesung einzubeziehen.

Vorkenntnisse: Vordiplom-Kenntnisse sind hilfreich

Geplante Themen

Nr.	Datum	Thema	Details	Bemerkung
1	20.10.2006	Vorbesprechung	Abfrage Vorkenntnisse, Einleitung	Außerdem Vorstellung C.F., Zeitplan
2	27.10.2006			Vorlesung fällt aus!
3	03.11.2006	Grundlagen I + Anwendung I	(Präzise) Materialbearbeitung	Anwendungen mit "viel Leistung"
4	10.11.2006	Anwendung II	Telekommunikation, Messtechnik	Anwendungen mit "kurzen Pulsen"
5	17.11.2006	Grundlagen II + Messung I	Bolometer, Fotodetektoren, Streakkamera etc.
6	24.11.2006	Messung II	Korrelationsmessungen, Gating etc.	Auch Pulsformung
7	01.12.2006	Grundlagen III + Erzeugung I	Laserprinzip, aktive/passive Güteschaltung
8	08.12.2006	Grundlagen IV + Erzeugung II	Güteschaltung, aktive Modenkopplung (& synch. Pumpen)	Demonstrationsexperiment mit modengekoppeltem Faserlaser
9	15.12.2006	Grundlagen V + Erzeugung III	Nichtlineare Effekte, passive Modenkopplung	Auch solitäre Pulse, Solitonen
10	22.12.2006			Vorlesung fällt aus!
11	12.01.2007	Strahlquellen I	Modengekoppelte Laser
12	19.01.2007	Strahlquellen II + Anwendung III	Anwendungsbezogene Auswahl, Limitierungen	Auch Verstärkersysteme
13	26.01.2007	Spezialquellen und -anwendungen	Freq.mischung, OPA, OPO, Attosekunden
14	02.02.2007			Vorlesung fällt aus!
15	09.02.2007	Zukünftige Perspektiven	Bei Erzeugung, Messung und Anwendung	Kürzere Pulse, mehr Leistung etc.

 G. Mourou: The ultrahigh-peak-power laser: present and future