Berlin 2001 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 16: Nonlinear Optics II

Q 16.5: Vortrag

Dienstag, 3. April 2001, 18:30–18:45, H 2013

Direkte Vermessung von Instabilitätsbereichen in einem optischen musterbildenden System durch Filterung im Fourierraum — •Ackemann T., Große Westhoff E., Pesch M. und Lange W. — Institut für Angewandte Physik, Corrensstr. 2/4, 48149 Münster

Nichtlineare Effekte führen normalerweise dazu, daß in spontan entstehenden Mustern nur bestimmte Wellenzahlen und Symmetrien auftreten, obwohl eine viel größere Zahl von Moden einen positiven Lyapunov-Koeffizienten für das Wachstum aus dem homogenen Zustand besitzt. In diesem Beitrag wird gezeigt, daß durch die Möglichkeit des experimentellen Zugriffs auf das Fourierspektrum optischer Muster eine direkte Vermessung des gesamten Instabilitätsbereiches des homogenen Zustandes möglich ist. Das untersuchte System ist eine sogenannte Einspiegelanordnung, bestehend aus atomarem Natriumdampf, einem Rückkoppelspiegel und einem λ /4-Plättchen. Das Einbringen eines 1:1-Teleskops zwischen Natriumdampf und Rückkoppelspiegel ermöglicht ein gezieltes Ausblenden von Fouriermoden in der gemeinsamen Brennebene der Linsen des Teleskops. Für die Vermessung der Grenzen der Instabilitätsbereiche wird eine Halbebene, die die Musterbildung auf streifenförmige Muster begrenzt, in Kombination mit dazu senkrecht gespannten Drähten verwendet, die nur ausgesuchte Wellenzahlbereiche transmittieren. In dem im Experiment verfügbaren Leistungsbereich wird eine Abfolge von drei Instabilitätsbereichen gefunden, deren Schwellminima mit steigender Wellenzahl ansteigen. Die Ergebnisse der Messungen werden mit denen einer linearen Stabilitätsanalyse verglichen.