Frage zur Modenentstehung in optischen Laser-Resonatoren

Wirrwarr · Anmeldungsdatum: 02.03.2016 Beiträge: 57

Hallo zusammen,

ich habe eine Frage zur Erzeugung einer bestimmten Schwingungsmode in einem optischen Resonator, wie er der Erzeugung von Laserlicht dient und der Phasenbezihung der einzelnen Photonen, die eine stehende Welle bilden.

Innerhalb des optischen Resonators befindet sich das aktive Lasermedium, in dem die stimulierte Emission abläuft. Die interessierenden Photonen entstehen aber an unterschiedlichen Stellen auf der Länge des Resonators. Sie haben also eine schwankende Phasenbeziehung untereinander. Wie kann sich trotzdem eine stehende Welle ausbilden durch konstruktive Interferenz?

Das stimulierte Photon hat bekanntlich dieselben Eigenschaften wie das stimulierende Photon (Polarisation etc.). Hat das stimulierte Photon auch den gleichen Phasenwinkel wie das stimulierende Photon? Ich meine, ist die stimulierte Emission wie ein Start von Läufern, die zur gleichen Zeit starten? Also egal, welchen Nullphasenwinkel die ankommende Lichtwelle hat, wird der Nullphasenwinkel auch in das stimulierte Photon kopiert?

Gruß
Wirrwarr

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Ja, stimmulierte Emission übernimmt die Phase der Stimulanz.

Wirrwarr · Anmeldungsdatum: 02.03.2016 Beiträge: 57

Danke.

Also bedeutet das, dass es egal ist, an welchen Stellen in der Kavität die Photonen stimuliert werden, weil die ausgelösten Photonen die Phase der einfallenden Photonen exakt kopieren und damit auch den Nullphasenwinkel?

Das heißt, alle ausgelösten Photonen werden an den Randspiegeln Knoten haben, sofern nur das stimulierende Photon dort Knoten besitzt?

Gruß
Wirrwarr

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Wirrwarr · Anmeldungsdatum: 02.03.2016 Beiträge: 57

Das ist die andere Bedingung. Im Resonator kann nur eine bestimmte Frequenz verstärkt werden. Andere Frequenzen überlagern destruktiv.

Mein Problem war aber, das die Photonen mit der Frequenz, die im Resonator verstärkt wird. an unterschiedlichen Stellen im Lasermedium entstehen. Das heißt, sie besitzen alle einen unterschiedlichen Nullphasenwinkel.

Wird also dieser Nullphasenwinkel exakt kopiert?

Gruß
Wirrwarr

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Wirrwarr · Anmeldungsdatum: 02.03.2016 Beiträge: 57

Vielen Dank.