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Ultrakurze Lichtimpulse - Anwendung, Messung & Erzeugung -

Vorlesung im Wintersemester 2006/2007

Carsten Fallnich

Fr. 10.15 - 11.45, SR AP (Raum 222)

Inhalt

Bereits kurze Zeit nach der Realisierung des Laserprinzips vor etwa 40 Jahren konnten ultrakurze Lichtimpulse mittels Modenkopplung erzeugt und gemessen werden. Bedeutende Anwendungen ließen allerdings bis Mitte der 90er Jahre auf sich warten, insbesondere in der Industrie und Medizin. Der entscheidende Durchbruch gelang mit der Entwicklung neuer optischer Verstärkungsmedien sowie neuer Modenkopplungsverfahren und das damit verbundene verbesserte Verständnis über die Erzeugung, Messung und Manipulation ultrakurzer Lichtimpulse.

Abbildung:
Präzise Mikro-Materialbearbeitung einer
Wolframfolie mit ultrakurzen Lichtimpulsen
eines Titan:Saphir-Laserverstärkers.
Folie mit Schriftzug FEMTO

Im Rahmen der Vorlesung werden neben den Grundlagen auch moderne(!) Anwendungspotenziale sowie die nichtlineare Physik "von" und "mit" ultrakurzen Lichtimpulsen vorgestellt. Dabei sollen neben den vielen Vorteilen auch bestehende Einschränkungen der benötigten Techniken erläutert werden, um in der Praxis deren Möglichkeiten (realistisch & erfolgreich) nutzen zu können. Abhängig von Anzahl und Interesse der Teilnehmerinnen und Teilnehmer ist geplant, zum jeweiligen Thema kleine Experimente u.ä. zur verbesserten Veranschaulichung in die Vorlesung einzubeziehen.

Vorkenntnisse: Vordiplom-Kenntnisse sind hilfreich

Geplante Themen

Nr. Datum Thema Details Bemerkung
1 20.10.2006 Vorbesprechung Abfrage Vorkenntnisse, Einleitung Außerdem Vorstellung C.F., Zeitplan
2 27.10.2006 Vorlesung fällt aus!
3 03.11.2006  Grundlagen I + Anwendung I (Präzise) Materialbearbeitung Anwendungen mit "viel Leistung"
4 10.11.2006  Anwendung II Telekommunikation, Messtechnik Anwendungen mit "kurzen Pulsen"
5 17.11.2006  Grundlagen II + Messung I Bolometer, Fotodetektoren, Streakkamera etc.
6 24.11.2006  Messung II Korrelationsmessungen, Gating etc. Auch Pulsformung
7 01.12.2006  Grundlagen III + Erzeugung I Laserprinzip, aktive/passive Güteschaltung
8 08.12.2006  Grundlagen IV + Erzeugung II Güteschaltung, aktive Modenkopplung (& synch. Pumpen) Demonstrationsexperiment mit modengekoppeltem Faserlaser
9 15.12.2006  Grundlagen V + Erzeugung III Nichtlineare Effekte, passive Modenkopplung Auch solitäre Pulse, Solitonen
10 22.12.2006 Vorlesung fällt aus!
11 12.01.2007  Strahlquellen I Modengekoppelte Laser
12 19.01.2007  Strahlquellen II + Anwendung III Anwendungsbezogene Auswahl, Limitierungen Auch Verstärkersysteme
13 26.01.2007  Spezialquellen und -anwendungen Freq.mischung, OPA, OPO, Attosekunden
14 02.02.2007 Vorlesung fällt aus!
15 09.02.2007  Zukünftige Perspektiven Bei Erzeugung, Messung und Anwendung Kürzere Pulse, mehr Leistung etc.

 G. Mourou: The ultrahigh-peak-power laser: present and future


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