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Zum opto-mechanischen Systemdesign von diodengepumpten Festkörperlasern


Project Details
Project duration: 12/200003/2004


Abstract
Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen die Wechselwirkungen von mechanischen Spannungsfeldern mit dem elektromagnetischen Strahlungsfeld in diodengepumpten Festkörperlasern untersucht werden.
Entsprechend dem Photoelastischen Effekt beeinflussen mechanische Spannungen die von Festkörperlasern ausgesendete Strahlung in ihrer Frequenz und ihrem Polarisationszustand. Ein inhomogenes mechanisches Spannungsfeld im Laserinneren verursacht ein Aufspalten der Laserstrahlung in zwei Lasermoden, deren optische Differenzfrequenz sich proportional zur Differenz der mechanischen Hauptspannungen verhält.
Zur Halterung von Festkörperlasern sind deshalb insbesondere störungskompensierte Lösungen interessant, sodass der mechanische Spannungszustand im Kristallinneren nicht zu einer Modenaufspaltung der ausgesendeten Laserstrahlung führt.
Dagegen kann der laserinterne Photoelastische Effekt bei opto-mechanischen Kraft-Frequenzwandlern sensorisch genutzt werden. Durch eine optimierte Injektion der Messkraft kann der mechanische Spannungszustand - auch als mechanisches Messfeld bezeichnet - die Modenaufspaltung und damit die kraftproportionale optische Differenzfrequenz mit maximaler Empfindlichkeit beeinflussen. Speziell bei der kraftsensierenden Nutzung von Festkörperlasern darf der durch Halterungskräfte verursachte mechanische Spannungszustand - auch als mechanisches Halterungsfeld bezeichnet - die in der ausgesendeten Laserstrahlung detektierbaren optischen Differenzfrequenzen nicht verfälschen.
In isotropen und anisotropen Festkörpern superponieren Halterungs- und Messfeld auf unterschiedliche Weise miteinander, sodass Anisotropieeffekte für eine optimierte sensorische Nutzung des laserinternen Photoelastischen Effekts genutzt werden könnten.

Last updated on 2017-11-07 at 14:51