Wie funktioniert der Verlustmechanismus bei der Kerr-Linse?

Syntheticpigeon · Anmeldungsdatum: 30.03.2023 Beiträge: 1 Wohnort: München

Guten Abend,

eine Frage habe ich über die Modenkopplung mit der Kerr-Linse. Wegen der Begrenzung der Länge des Titels schreibe ich hier die Frage nochmal genauer.
Wie funktioniert genau der Verlustmechanismus bei der Modenkopplung mit der Kerr-Linse?

Ich habe das Vorlesungsskript noch einmal gelesen, aber bin nicht ganz sicher, ob meine eigene Formulierung wirklich stimmt:
Die Phasenbeziehung zwischen den entstehenden Wellenlänge wollen/können wir hier mit dem Resonator nicht konfigurieren. Mit dem Verlustmechanismus propagiert der Puls über die bestimmte Leistung (bzw. die zufälligerweise schon gokoppelte Moden) ungestört weiter.
Die höhere Verlust führt dazu, dass der Anteil mit niedriger Intensität bei der Propagation im Resonator immer wieder niedrigere Intensität hat. Also der Verlustmechanismus "filtert" die nicht gokoppelte Moden.

Hier unten sind einige Abbildungen von VL.

Vielen Dank!
VG

Gast001 · Gast

Hallo Syntheticpigeon,

am besten wird der Verlustmechanismus verständlich, zumindest meiner Meinung nach, wenn man das Licht im Resonator sowohl in der Zeit-Domäne als auch in der Frequenz-Domäne betrachtet.
In der Zeit-Domäne sieht das Licht so aus, dass ein Impuls im Resonator umläuft. Wenn man die zeitliche Pulsdauer mit der Lichtgeschwindigkeit in eine Länge umrechnet, ist diese kurz im Vergleich zur Resonatorlänge. Nur während der Pulsdauer ist die Feldstärke im Kerr-Medium hoch genug, um eine Kerr-Linse auszubilden.
In der Zeit-Domäne kann man aber die Moden nicht erkennen. Die werden nur in der Frequenz-Domäne sichtbar. Aber Frequenz- und Zeitdomäne hängen über eine Fouriertransformation zusammen. Wenn alle Moden gekoppelt sind ( d.h. eine starre Phasenbeziehung zueinander haben) ergibt die Fouriertransformation in der Zeit-Domäne einen kurzen Puls. Moden, die zusätzlich auftreten, aber nicht gekoppelt sind, z. B. aus spontaner Emission, führen in der Zeit-Domäne zu einer Lichtintensität außerhalb des starken Pulses. In dem Moment, wo diese geringe Intensität das Kerr-Medium passiert, ist aber keine Kerr-Linse vorhanden. Die Optik des Resonators ist nun gerade so berechnet, dass am Spalt der Strahldurchmesser ohne Kerr-Linse größer ist als die Spaltöffnung und damit Verluste entstehen.

Beste Grüße