Die Wechselwirkung intensiver Laserstrahlung mit Materie führt zu einer Reihe interessanter physikalischer Effekte und Anwendungen. Insbesondere sind dabei laserinduzierte Plasmen als neuartige Quelle für hochenergetische Elektronen-, Protonen- und Ionenstrahlen sowie Gamma- und Röntgenstrahlung hervorzuheben. Zur Erzeugung der benötigten Laserpulse sind mehrstufige Lasersysteme nach dem MOPA-Prinzip (Master Oscillator Power Amplifier) mit Spitzenleistungen bis zu 10^15 Watt erforderlich. Die Entwicklung solcher Systeme stellt höchste Anforderungen an jede einzelne Komponente.
Inhaltsverzeichnis
- EINLEITUNG
- PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN
- Yb-dotierte Festkörperlaser
- Aufbau moderner Hochleistungslaser
- Besetzungsinversion und Kleinsignalverstärkung
- Ytterbium als aktives Ion
- Zeitaufgelöste Spektroskopie
- Yb-dotierte Festkörperlaser
- SIMULATIONEN
- Berechnung thermischer Linsen
- Berechnung stabiler Resonatoren
- GRUNDLEGENDE UNTERSUCHUNGEN ZUR CHARAKTERISIERUNG VON LASERMATERIALIEN
- Durchlichtverfahren
- Untersuchung der optischen Güte
- Aufbau
- Ergebnisse und Auswertung
- Fluoreszenzlebensdauerbestimmung
- Aufbau zur Messung der Lebensdauer
- Ergebnisse und Auswertung
- Absorptions- und Emissionsverhalten
- Bestimmung von Zerstörschwellen
- Durchführung der Zerstörmessung
- Ergebnisse und Auswertung
- AUFBAU EINES YB: CAF2-VERSTÄRKERS
- Optimierung des Pumpaufbaus
- Kleinsignalverstärkungsfaktor
- Demonstration der Durchstimmbarkeit
- Quasi-cw-Laserbetrieb und Güteschaltung
- ZUSAMMENFASSUNG
- ANHANG
- Weitere Messkurven und Abbildungen
- Phase Retrieval Algorithmus
- Quelltexte
- Thermische Linse
- Strahlradius und Stabilität
- LITERATURVERZEICHNIS
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Untersuchung von Lasermaterialien für diodengepumpte Ultrakurzpulsverstärker. Ziel ist es, die Eigenschaften verschiedener Materialien zu charakterisieren und ein geeignetes Material für den Aufbau eines leistungsstarken und durchstimmbaren Verstärkers zu finden. Die Arbeit umfasst sowohl theoretische Grundlagen als auch experimentelle Untersuchungen.
- Charakterisierung von Lasermaterialien
- Simulationen von thermischen Linsen und Resonatoren
- Aufbau und Optimierung eines Yb:CaF2-Verstärkers
- Demonstration der Durchstimmbarkeit und des quasi-cw-Laserbetriebs
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel führt in die Thematik der Ultrakurzpulslaser ein und erläutert die Bedeutung von diodengepumpten Verstärkern. Kapitel 2 behandelt die physikalischen Grundlagen von Yb-dotierten Festkörperlasern, einschließlich des Aufbaus moderner Hochleistungslaser, der Besetzungsinversion und der Eigenschaften von Ytterbium als aktivem Ion. Kapitel 3 befasst sich mit Simulationen von thermischen Linsen und stabilen Resonatoren, die für die Optimierung des Laseraufbaus von Bedeutung sind. Kapitel 4 beschreibt grundlegende Untersuchungen zur Charakterisierung von Lasermaterialien, einschließlich Durchlichtverfahren, Untersuchung der optischen Güte, Fluoreszenzlebensdauerbestimmung, Absorptions- und Emissionsverhalten sowie der Bestimmung von Zerstörschwellen. Kapitel 5 beschreibt den Aufbau eines Yb:CaF2-Verstärkers, einschließlich der Optimierung des Pumpaufbaus, der Messung des Kleinsignalverstärkungsfaktors, der Demonstration der Durchstimmbarkeit und des quasi-cw-Laserbetriebs.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen diodengepumpte Ultrakurzpulsverstärker, Yb-dotierte Festkörperlaser, Lasermaterialien, Charakterisierung, Simulationen, thermische Linsen, Resonatoren, Durchstimmbarkeit, quasi-cw-Laserbetrieb, Zerstörschwellen, Fluoreszenzlebensdauer, Absorptions- und Emissionsverhalten, optische Güte.
- Quote paper
- Axel Jochmann (Author), 2006, Untersuchungen an Lasermaterialien für diodengepumpte Ultrakurzpulsverstärker, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/276696
