Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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PV: Plenarvorträge

PV XI

PV XI: Plenarvortrag

Donnerstag, 18. März 1999, 08:15–09:00, CH 1

Intensive Laserpulse im Bereich der Licht-Oszillationsperiode — •Ferenc Krausz — Institut für Angewandte Elektronik und Quantenelektronik, Technische Universität Wien, Österreich

Die letzten Entwicklungen in der Ultrakurzpulslasertechnik haben die Erzeugung hochintensiver, extrem kurzer Lichtpulse mit einer Dauer von wenigen Femtosekunden (1 fs = 10⁻¹⁵ s) ermöglicht. Diese Pulsdauer ist vergleichbar mit der Lichtperiode (2π/ω = 2.6 fs bei einer Wellenlänge von 800 nm). Folglich führt das elektrische (und magnetische) Feld in diesen Wellenpaketen nur sehr wenige Schwingungen aus und kann, durch die enorme zeitliche Konzentration elektromagnetischer Energie, bei moderaten Pulsenergien Spitzenwerte erreichen, die die Stärke atomarer Coulomb-Felder weit übersteigen. Die hochintensiven „Lichttransiente“ vergrößern beträchtlich die Reichweite der nichtlinearen Optik. Dank der kurzen Wechselwirkungegzeit können nun nichtlineare Prozesse in Festkörpern bei Intensitäten über 10¹⁴ w/cm² zerstörungsfrei untersucht und ausgenutzt werden. Bei Intensitäten über der Zerstörschwelle sind diese Pulse imstande, Material reproduzierbar in kleinsten Mengen von Festkörperoberflächen abzutragen und bieten das Potential für Mikromaterialbearbeitung auf der Nanometerskala. Der Erzeugung hoher Harmonischer in Edelgasen bis zu vorher unerreichten Ordnungen (> 300) und bei reduzierter Ionisation erlaubt die Entwicklung einer kompakten Quelle kohärenter Röntgenstrahlen mit hoher Brillianz im Wellenlängenbereich von 3 nm — 30 nm für eine Reihe von Anwendungen in der Physik, Chemie und Biologie.