Frankfurt 2006 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 72: Poster Laserspektroskopie

Q 72.13: Poster

Donnerstag, 16. März 2006, 16:30–18:30, Labsaal

Spektrale Dynamik eines Vielmodenlasers mit partiell entkopplten Moden und Absorption im Resonator — •Oliver Back, Sergej Wexler, Klaus Sengstock und Valeri Baev — Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg

Die Photonenzahlen in einzelnen Moden eines Vielmodenlasers zeigen sehr starke Fluktuationen bis hin zur Gesamtphotonenzahl und sehr hohe Empfindlichkeit gegen schmalbandige Absorption im Resonator, wenn die Verstärkung homogen ist, d.h. allen Moden in vollem Umfang zur Verfügung steht. Allerdings führt die Sättigung der Inversion in realen Lasern z.B. durch die stehenden Lichtwellen eines Vielmodenlasers zu einer räumlichen Inhomogenität der Verstärkung und dementsprechend zu einer partiellen Entkopplung der Moden. Die numerischen Lösungen unseres entwickelten Ratengleichungsmodells zeigen, dass diese Entkopplung zu einer drastischen Reduzierung der spektralen Fluktuationen mit der Dauer der Laseremission und zur Reduzierung der Empfindlichkeit des Emissionsspektrums gegen spektrale Absorption im Resonator führt. Diese Ergebnisse erklären die beobachtete Empfindlichkeitsbegrenzung eines Nd-dotierten Faserlasers bei der Messung resonatorinterner Absorption, die einer effektiven Absorptionsweglänge von bis zu 100 km entspricht. Diese Erkenntnisse sind wichtig für die Entwicklung höchstempfindlicher Gasanalysatoren mit Faserlasern.