Laserpraktikum
Das erwartet Dich in unserem Labor!
Das Praktikum wurde unter der Mitwirkung von Lukas Germeroth, Janko Umbach, Samuel Blatt, Lasse Nuss, Christian Gerbig, Alexander Gerlach und Jochen Mikosch aufgebaut. Neben Eigenentwicklungen wurden für einige der Versuche Aufbauten der Firma LUHS angeschafft, die zum Teil abgewandelt wurden.
Insgesamt 5 Praktikumsversuche, durchgeführt in Teams von zwei Studierenden, sollen einen praktischen Zugang zu Lasergrundlagen bieten - parallel zum Erwerb von theoretischen Kenntnissen, zum Beispiel im Rahmen der Vorlesung zu „Grundlagen der Laserphysik“, oder aufbauend darauf.
Der Arbeitsaufwand ist etwa ein Nachmittag pro Versuch plus Vorbereitung/Auswertung. Für jeden Versuch gibt es eine Anleitung von 5-8 Seiten Länge. Die Termine sind in Absprache mit den Betreuern frei wählbar. Über einen der Versuche soll ein kurzer Vortrag gehalten werden (15 Minuten plus Fragen).
Wahlpflichtfach beim Bachelor Physik und Nanostrukturwissenschaften:
Credits: 4
Raum: 0411 im AVZ III
Kontakt: Alexander Gerlach, Jochen Mikosch
Betreuer: Lukas Germeroth, Alexander Gerlach
Unsere Versuche
• Komponenten und Zusammenbau eines (Helium-Neon) Lasers
• Stabilitätsbedingung eines konfokalen Resonators
• Transversale und Longitudinale Moden
• Messung der Lichtgeschwindigkeit über eine Modenschwebung
• Farbstoffe als laseraktives Medium
• Nichtlineare Lichtverstärkung durch stimulierte Emission
• Gitterstabilisierung der Frequenz und Durchstimmbereich
• Verteilung von Pulsenergien
• Faser als laseraktives Medium
• Laserdynamik: Latenz, Spiking und Relaxationsoszillationen
• Lebensdauer von Inversion und der Photonen im Resonator
• Ringresonator
• Halbleiterdioden als laseraktives Medium
• Kennlinie und Wirkungsgrad einer roten und einer blauen Laserdiode
• Durchstimmen einer Laserdiode durch Injektionsstrom und Temperatur
• Messung der M2-Strahlqualität
• Festkörper als laseraktives Medium
• Absorption / Emission eines Pr:YLF Kristalls, Lebensdauer angeregter Zustände
• Komponenten und Zusammenbau eines (Festkörper-) Lasers
• Bestimmung der Kohärenzlänge mit externen Fabry-Perot Interferometern
• Optimieren des optischen Pumpens eines Nd:YAG Festkörperkristalls
• Frequenzverdopplung im Resonator
• Aktive und passive Güteschaltung
• Bestimmung der Pulsdauern und Pulsenergien
Voraussetzung für die Durchführung des Laserpraktikums ist ein sicherer Umgang verschiedenen Messgeräten, insbesondere mit Oszilloskop und Spektrumanalysator. Deshalb sollen Sie in diesem Vorversuch praxisnah lernen, wie man Signale mit einem Oszilloskop bzw. einem Spektrumanalysator misst. Schwerpunkte dabei sind: Einstellung der richtigen Zeitauflösung und des Triggers, Verständnis der Abtastung/Aliasing und grundlegende Frequenzbereichsmessungen.