LASER Modenkopplung

butterfliege · Anmeldungsdatum: 29.12.2009 Beiträge: 18

Hallo,

ich habe problem das prinip der modenkopplung im einem laser zu verstehen. Ich kann mir das alles nicht so ganz vorstellen. habe mir das auch schon bei wikipedia durchgelesen, aber ich brauche glaub ich eine einache bildliche umschreibung. Kann mir jemand da behilflich sein?
eine Mode ist doch einfach eine Schwingung oder?

danke!

mayap · Anmeldungsdatum: 15.12.2009 Beiträge: 301

Also eine Mode ist ein Schwingungszustand. Damit ein Laser funktioniert, muss eine stehende Welle im Resonator entstehen. Das heisst, dass nur bestimmte Frequenzen/Wellenlängen erlaubt sind. Deshalb nennt man diese Moden, da sie quasi durchzählbar sind. (1. Mode, 2. mode etc.)
Im Wikipedia Artikel zum Laser findet man folgendes aunschauliches Bild:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Harmonic_partials_on_strings.svg&filetimestamp=20080708144619
jede dieser Schwingungen ist eine Mode.

Die Modenkopplung kommt ähnlich zustande wie eine erzwungene Schwingung. Wenn bei dieser die Frequenzen, bzw. die Phasen genau stimmen, kommt es zur Resonanzkatastrophe. Die Modenkopplung ist ein ähnliches Verfahren. Die Lichtwellen müssen in bestimmter Kombination interferieren, dann kommt es zu einer Resonanz an manchen Stellen.

Das ist leider nur schwer, bildlich darzustellen, warum es zu dieser Überhöhung der Amplitude kommt. Du kannst dir zum beispiel einfach mal zwei Wellen mit unterschiedlicher Wellenlänge aufmalen und schauen, was raus kommt, wenn du die Werte einfach addierst. Dann eine dritte hinzu, eine vierte und so weiter.
Du wirst etwas erhalten, was so ähnlich aussieht wie das Bild beim Modenkopplungsartikel in Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Modelocking.svg&filetimestamp=20081014202348
Da siehst du, dass du weniger "pulse" hast, diese aber wesentlich stärker.

Damit die Wellen sich maximal gut überlagern, muss man bestimmte Wellen verwenden.