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K: Kurzzeitphysik

K 5: Laserstrahl - Wechselwirkungen

K 5.2: Vortrag

Dienstag, 4. März 1997, 16:15–16:30, RW 2

Gelten die traditionellen optischen Gleichungen auch bei sehr kurzen Laserpulsen ? — •B. H"uttner — Institut f"ur Technische Physik, DLR Stuttgart, Pfaffenwaldring 38-40, D-70569 Stuttgart

Zumindest f"ur Metalle muß dies verneint werden, da keine der f"ur die Ableitung der Gleichungen, z.B. der frequenzabh"angigen Absorption oder der optischen Eindringtiefe, notwendigen Voraussetzungen erf"ullt wird. Im Einzelnen sind dies: 1. Die Elektronen werden durch die Fermi-Dirac Verteilungsfunktion beschrieben. 2. Das System ist im thermodynamischen Gleichgewicht, d.h. Elektronentemperatur und Phononentemperatur sind identisch. 3. Die Elektronentemperatur ist sehr viel kleiner als die Fermitemperatur. 4. Die Elektronentemperatur ist r"aumlich konstant.
Sowohl theoretische als auch experimentelle Arbeiten zeigen, daß die Elektronen sich w"ahrend und bis in den Bereich von Pikosekunden nach einem fs-Puls in einem Nichtgleichgewichtszustand befinden. Einigkeit besteht auch dar"uber, daß die Elektronentemperatur sehr hohe Werte annehmen kann und dabei anfangs von der Phononentemperatur entkoppelt ist. Dies bedingt auch große Temperaturgradienten im Elektronensystem. Da die optischen Gleichungen durch die Ankopplung der Photonen an die Elektronen bestimmt werden ist zu erwarten, daß durch die ge"anderten Bedingungen Korrekturen und neue Effekte auftreten. Basierend auf einer erweiterten Boltzmann Gleichung werden diese im Vortrag vorgestellt und diskutiert.