Laser

1 Phänomenologische Beschreibung und Übersicht (Kleen).- Literatur.- 2 Atomphysikalische Grundlagen laseraktiver Stoffe (Rosenberger).- 2.1 Einleitung.- 2.2 Das Einelektronensystem.- 2.3 Mehrelektronensysteme.- 2.4 LS-Kopplung.- 2.5 Edelgasspektren, Racah-Kopplungsschema.- 2.6 Die Spektren der Seltenen Erden.- 2.7 Auswahlregeln für strahlende Übergänge in freien Atomen und Ionen.- 2.8 Atome und Ionen im homogenen äußeren Magnetfeld (Zeemaneffekt).- 2.9 Ionen im elektrischen Kristallfeld.- 2.10 Molekülspektren.- 2.11 Besetzung und Übergangswahrscheinlichkeiten.- 2.12 Linienform.- 2.13 Linienintensität und Verstärkung.- 2.14 Querschnitte bei Stoßprozessen.- Literatur.- 3 Optische Resonatoren und Ausbreitungsgesetze für Laserstrahlen (Grau).- 3.1 Einführende Bemerkungen.- 3.2 Der Übergang vom Hohlraumresonator zum Fabry-Perot-Resonator.- 3.3 Der Fabry-Perot-Resonator.- 3.4 Der konfokale Resonator mit sphärischen Spiegeln.- 3.5 Allgemeine Resonatoren mit sphärischen Spiegeln.- 3.6 Anpassung und Abbildung Gaußscher Strahlen.- 3.7 Äquivalenz von Resonator und Linsenleitung. Blenden und Linsen im Resonator; Ringresonatoren.- 3.8 Unterdrückung unerwünschter Moden.- Literatur.- 4 Der Laser als Verstärker und Oszillator (Gürs).- 4.1 Einleitung.- 4.2 Optische Verstärker.- 4.3 Nichtlineare Verstärkung, Sättigung.- 4.4 Die Schawlow-Townessche Anschwingbedingung für den Laseroszillator.- 4.5 Die Bilanzgleichungen.- 4.6 Das zeitliche Emissionsverhalten, Relaxationsschwingungen.- 4.7 Die Verteilung der Schwingungsenergie über die Länge des Laserresonators.- 4.8 Optimale Auskopplung.- 4.9 Zur Quantentheorie des Lasers.- 4.10 Die Bilanzgleichungen als Näherung der "neoklassischen" Gleichungen.- 4.11 Der Effekt der Frequenzverschiebung bei homogenverbreiterter Linie.- 4.12 Linienprofil und Laserfrequenz bei inhomogen verbreiterter Linie.- 4.13 Die Möglichkeit der Koexistenz mehrerer angeregter Eigenschwingungen.- 4.14 Spezielle Effekte.- Literatur.- 5 Der optisch gepumpte Festkörperlaser (Gürs).- 5.1 Optisches Pumpen.- 5.2 Resonanzstrukturen.- 5.3 Die für das Schwingungsverhalten eines Festkörperlasers maßgebenden Größen.- 5.4 Die Eigenschaften der Emission.- 5.5 Der Festkörperlaser mit nur einer Eigenschwingung, "mode-selection".- 5.6 Der Riesenimpuls-Laser.- 5.7 Der kontinuierliche Festkörperlaser.- 5.8 Spektroskopische Daten der wichtigsten Kristalle und Gläser.- 5.9 Der reale Festkörperlaser mit Materialfehlern und thermischen Störungen.- 5.10 Flüssigkeitslaser.- Tabelle: Werkstoffe und Daten von Festkörperlasern.- Literatur.- 6 Der Gaslaser (Rosenberger).- 6.1 Überblick.- 6.2 Erzielung von Besetzungsinversion.- 6.3 Der Helium-Neon-Laser.- 6.4 Laserübergänge in neutralen Gasen und Dämpfen (außer He-Ne).- 6.5 Ionenlaser.- 6.6 Laserübergänge in Molekülen.- 6.7 Gaslaser mit speziellen Anregungsmechanismen.- 6.8 Praktische Ausführungsformen von Gaslasern.- 6.9 Stabilisierung der Frequenz von Gaslasern.- Tabelle: Laserübergänge in Atomen, Ionen und Molekülen.- Literatur.- 7 Der Halbleiterlaser (Winstel).- 7.1 Einleitung und historischer Überblick.- 7.2 Grundlagen.- 7.3 Physik des Injektionslasers.- 7.4 Spezielle Eigenschaften von Injektionslasern.- Tabelle: Kenndaten verschiedener für Laser interessanter Halbleitermaterialien.- Literatur.- 8 Modulationsverfahren (Müller).- 8.1 Einleitung.- 8.2 Externe Modulationsverfahren.- 8.3 Interne Modulation.- 8.4 Auskoppelmodulation.- 8.5 Demodulation.- Literatur.- 9 Rauschen und Kohärenz im optischen Spektralbereich (Grau).- 9.1Grundlagen des Quantenrauschens.- 9.2 Rauschen von Quantenverstärkern. Informationstheorie.- 9.3 Kohärenzeigenschaften optischer Felder.- 9.4 Das Rauschen von Laseroszillatoren.- 9.5 Messungen an optischen Feldern.- Literatur.- 10 Anwendungen.- 10.1 Nachrichtenübertragung (Müller).- 10.2 Übertragungsleitungen für Lichtstrahlen (Grau).- 10.3 Ortung (Müller).- 10.4 Optische Datenverarbeitung (Müller).- 10.5 Holographie (Grau).- 10.6 Kurzzeitphotographie (Gürs).- 10.7 Nichtlineare Optik (Grau).- 10.8 Plasmaerzeugung und -diagnostik (Gürs).- 10.9 Materialbearbeitung (Gürs).- 10.10 Medizinische und biologische Anwendungen (Müller).- 10.11 Präzisionsmessung geometrischer und mechanischer Größen (Gürs).