Was ist ein Laser-Oszillator?
Ein Laser-Oszillator ist ein System, das Laserlicht emittiert. Ein Laser ist ein kohärentes Licht mit ausgezeichneten gerichteten und monochromatischen Eigenschaften und der Oszillator besteht aus einem Medium, einer Anregungsquelle und einem Resonanzspiegel. Zusammen werden diese drei Komponenten als Resonator bezeichnet.
Je nach dem im Oszillator verwendeten Medium lassen sie sich in Gas-, Festkörper-, Flüssigkeits-, Halbleiter- und Faserlaser unterteilen. Es gibt drei Arten von Lichtemissionsmethoden: kontinuierliche Wellen (CW), gepulste Oszillation und gütegeschaltete (Q-SW) gepulste Oszillation.
Anwendungen von Laser-Oszillatoren
Laser werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, von militärischen Anwendungen bis hin zu Verbraucheranwendungen wie Haushaltsgeräten. Sie werden je nach Leistung, Wellenlänge und anderen Eigenschaften für den jeweiligen Zweck in den folgenden bekannten Situationen eingesetzt:
- Medizin: Behandlung von LASIK und Netzhautablösungen in der Augenheilkunde, Entfernung von Flecken und Muttermalen in der Dermatologie
- Elektrogeräte: Laserpointer, Barcode-Scanner, optische Laufwerke für CDs und DVDs usw.
- Industrielle Geräte: Laserbearbeitungsmaschinen zum Bohren, Schneiden, Gravieren und Schweißen
In anderen wissenschaftlichen Bereichen werden Laser in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. als Lichtwellen-Entfernungsmesser zur Messung von Entfernungen, bei der zerstörungsfreien Prüfung zur berührungslosen Inspektion von Oberflächen und inneren Schäden durch Bestrahlung, bei Lider zur Messung von Entfernungen zu entfernten Objekten und bei der Laserfusion.
Funktionsweise von Laser-Oszillatoren
Ein Laser-Oszillatoren besteht aus einer Anregungsquelle (Lampe oder Laser-Halbleiter) und einem Resonator (der Teil, der die Lichtintensität erhöht). Letzterer besteht aus dem Lasermedium (festes Material wie Gas oder Kristall) und einem Resonanzspiegel. Der Aufbau im Inneren des Oszillators ist wie folgt: Die Anregungsquelle ist so positioniert, dass sie das Lasermedium bestrahlen kann und der Resonanzspiegel befindet sich von beiden Seiten zwischen dem Medium. Einer dieser Spiegel ist ein teildurchlässiger Spiegel und der andere ein total reflektierender Spiegel, wobei die Funktion der beiden Spiegel unterschiedlich ist.
Wenn die Anregungsquelle auf das Medium gestrahlt wird, werden die Atome (oder Moleküle) im Lasermedium in einen hochenergetischen Zustand angeregt und emittieren Licht, wenn sie in ihren Grundzustand zurückkehren. Wenn die Atome oder Moleküle im angeregten Zustand weiter mit Licht einer bestimmten Wellenlänge bestrahlt werden, wird Licht proportional zur Intensität des Lichts emittiert. Dieses Phänomen wird als induzierte Emission bezeichnet. Wenn dieses emittierte Licht vom Resonanzspiegel reflektiert und in das Lasermedium zurückgeworfen wird, wird weiteres Licht induziert und das Licht wird weiter verstärkt. Wenn das Licht eine bestimmte Intensität erreicht hat, wird es als Laserstrahl aus dem halbdurchlässigen Spiegel emittiert.