Lasers.

Presentatie over: "Lasers."— Transcript van de presentatie:

1 Lasers

2 1916: Versterking van licht m.b.v. “Gestimuleerde Emissie”: Einstein
1950: Versterking van microgolven: Townes, Prokhorov en Basov 1958: Voorspelling laser: Schawlow en Townes 1960: Eerste werkende (Robijn) laser: Th. Maiman

3

4 Spontane emissie: Gestimuleerde emissie:

5

6 Robijn laser nm Eerste laser Th. Maiman, 1960

7 Nd:YAG laser mm

8 CO2 laser 10.6 mm

9 HeNe laser nm

10

11 1kW, 1kHz XeCl laser 308nm

12 Versterken van ultra-korte pulsen:

13 “geometrische” laserbundel
Stralen worden in een trilholte gevangen Beperking: geen amplitude, fase en golflengte.

14 Periode in de lens-guide beschrijven met matrix:

15 Input straal: Straal na n periodes: 4 stralen 3 periodes 1 2 3

16 De eigen stralen moeten voldoen aan:
Iedere straal in de lens guide kan uitgedrukt worden als een lineaire combinatie van de “eigen stralen” De eigen stralen moeten voldoen aan: Een oplossing bestaat alleen als: Dus: Twee eigenwaarden: Voor alle voortplantingsmatrices geldt:

17 Twee eigenstralen: m en n zijn willekeurige complexe constanten Input straal als lineaire combinatie van de twee eigenstralen:

18 Behalve R0, ook een “straal”, S0:
Zodat: We kiezen (“stabiele resonator):

19 Er volgt dan: Afleiding: Eis: Rn moet reëel zijn voor alle n!!! Dus: R0 en S0 moeten reëel zijn.

20 Uitschrijven van R0 en S0 levert:
R0 en S0 reëel

21 S0 blijkt de afgeleide van R0 te zijn:

22 Met: Vinden we:

23 De straal op afstand z vinden we met:
R0(f) R(z,f) z

24 Stralen die in de lens guide of resonator zullen worden opgesloten
Plaats van de “waist” , w0

25 Berekening van de “omhullende”:

26 Uitdrukken van de constante, c, in w0 en ZR:
Altijd is: Volgens “fysische optica”: ZR is “Rayleigh length”

27 Alle stralen liggen op een ellips in de “fase ruimte”:

28