Laser in Wissenschaft und Technik (eBook)

Laser in Wissenschaft und Technik (eBook)

Vor rund 50 Jahren - im Mai des Jahres 1960 - erstrahlte das Licht des Lasers, dieser künstlichen, von Menschenhand geschaffenen Lichtquelle, zum ersten Mal. Die faszinierende Entwicklung, die der Laser und seine Anwendungen seitdem genommen haben, wird in diesem Buch an besonders markanten Beispielen demonstriert. Wenn Sie schon immer einmal wissen wollten, wie ein Laser funktioniert, dann finden Sie in hier relativ einfache und verständliche Erklärungen. In anschaulicher Weise und nahezu ohne Formeln wird das Laserprinzip erläutert, aus dem sich die einzigartigen Eigenschaften der Laserstrahlung ableiten. Diese wiederum bilden die Grundlage der so außerordentlich breiten Palette der Anwendungen, die von der Compact Disc bis zum großflächigen Laserfernsehen, vom Laserpointer bis zur Laserfusion reicht. In dem Buch werden sowohl herausragende technische Innovationen als auch spektakuläre Ergebnisse der Laseranwendung in der Grundlagenforschung dargestellt.

---

Inhaltsangabe

1;Inhalt;4 2;Vorwort;7 3;1 Einführung;12 3.1;1.1 Entdeckung des Lasers;12 3.2;1.2 Bedeutung des Lasers heute;14 4;2 Laserprinzip;17 4.1;2.1 Laserresonator;17 4.2;2.2 Lasermoden;19 4.3;2.3 Laserbedingung;23 4.4;2.4 Besetzungsinversion und Lasertypen;25 4.4.1;2.4.1 Festkörperlaser;26 4.4.2;2.4.2 Gaslaser;29 4.4.3;2.4.3 Farbstoffl aser;34 4.4.4;2.4.4 Halbleiterlaser;35 4.4.5;2.4.5 Röntgenlaser;37 5;3 Lasereigenschaften;40 5.1;3.1 Entwicklung;41 5.2;3.2 Kohärenz;46 5.2.1;3.2.1 Kohärenz im klassischen Sinn;46 5.2.2;3.2.2 Kohärenz höherer Ordnung;52 5.3;3.3 Frequenztransformation;56 5.3.1;3.3.1 Harmonischen- und Differenzfrequenz- Erzeugung;56 5.3.2;3.3.2 Parametrische Fluoreszenz;59 5.3.3;3.3.3 Nichtlineare Effekte höherer Ordnung;60 5.4;3.4 Erzeugung kurzer Laserimpulse;64 5.5;3.5 Hohe Energien, große Leistungen;67 6;4 Anwendungen des Lasers;71 6.1;4.1 Der gebündelte Laserstrahl;71 6.1.1;4.1.1 Fluchtung;71 6.1.2;4.1.2 Abstandsmessung und LIDAR;73 6.2;4.2 Laser in Gebrauchsgütern;76 6.2.1;4.2.1 CD- und DVD-Speicher;77 6.2.2;4.2.2 Strichcode-Lesegeräte;80 6.2.3;4.2.3 Laserdrucker;81 6.2.4;4.2.4 Laserfernsehen;83 6.3;4.3 Laser in der Kommunikationstechnik;84 6.3.1;4.3.1 Lichtleiter;84 6.3.2;4.3.2 Laser-Nachrichtenübertagung;86 6.3.3;4.3.3 Quantenkommunikation;89 6.4;4.4 Laser in der Materialbearbeitung;91 6.4.1;4.4.1 Allgemeines;91 6.4.2;4.4.2 Makromaterialbearbeitung;93 6.4.3;4.4.3 Mikromaterialbearbeitumg;98 6.5;4.5 Laser in der Medizin;106 6.5.1;4.5.1 Allgemeines;106 6.5.2;4.5.2 Augenbehandlung;108 6.5.3;4.5.3 Neue Entwicklungen;111 6.6;4.6 Anwendungen von Hochleistungs- und Hochenergielasern;115 6.7;4.7 Hochaufl ösende Spektroskopie;120 6.7.1;4.7.1 Lineare Spektroskopie;120 6.7.2;4.7.2 Nichtlineare Spektroskopie;125 6.8;4.8 Ultraschnelle Prozesse;128 6.8.1;4.8.1 Allgemeine Betrachtungen;128 6.8.2;4.8.2 Zeitaufgelöste Spektroskopie in der Physik;133 6.8.3;4.8.3 Femtochemie;136 6.8.4;4.8.4 Ultraschnelle Prozesse in Biomolekülen;139 6.9;4.9 Laser für Präzisionsmessungen;142 6.9.1;4.9.1 Anwendungen in der Metrologie;142 6.9.2;4.9.2 Nachweis von Gravitationswellen;147 7;Literatur;152 8;Bildnachweis;153 9;Stichwortverzeichnis;154