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Kerr Linse Die Bildung einer nach John Kerr ist ein Effekt der nichtlinearen Optik und beruht auf dem Kerr Effekt Inhalt

Kerr-Linse

Die Bildung einer Kerr-Linse (nach John Kerr) ist ein Effekt der nichtlinearen Optik und beruht auf dem Kerr-Effekt.

Erklärung Bearbeiten

Hängt in einem nichtlinearen Medium der Brechungsindex linear von der Intensität des Lichtes ab, so gilt (Kerr-Effekt):

mit

  • : Brechungsindex bei Abwesenheit von Licht
  • : Kerr-Koeffizient.

Fällt nun ein Laserstrahl hoher Intensität, dessen Strahlprofil in der Mitte am stärksten ist, auf das Medium, so ist die Phasenänderung an dieser Stelle entsprechend dem Brechungsindex am höchsten, während sie in den Randbereichen kleiner ist. Für positives führt dies zu Selbstfokussierung, für negatives zu Selbstdefokussierung.

Beispiel: Gauß'scher Strahl Bearbeiten

Ist das Strahlprofil gaußförmig, lässt sich für das Medium eine Brennweite angeben:

mit

  • : Strahlradius
  • : Dicke des Mediums
  • : Leistung des Lasers.

Anwendung Bearbeiten

Die Kerr-Linse im Titan-Saphir-Laser sorgt für den stabilen Ultrakurzpuls-Betrieb. Mit Linsen wird das Licht im Resonator gezielt so aufgeweitet, dass nur die von der Kerrlinse fokussierten ultrakurzen Pulse mit hoher Intensität verlustfrei von Endspiegel zu Endspiegel reflektiert werden. Die cw-Anteile werden dagegen aufgeweitet und erfahren dadurch höhere Verluste, weshalb sich die Pulse im Resonator durchsetzen.

Weblinks Bearbeiten

  • Kerr Lens in der Encyclopedia of Laser Physics and Technology (englisch)
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Veröffentlichungsdatum:
Die Bildung einer Kerr Linse nach John Kerr ist ein Effekt der nichtlinearen Optik und beruht auf dem Kerr Effekt Inhaltsverzeichnis 1 Erklarung 2 Beispiel Gauss scher Strahl 3 Anwendung 4 WeblinksErklarung BearbeitenHangt in einem nichtlinearen Medium der Brechungsindex n displaystyle n nbsp linear von der Intensitat I displaystyle I nbsp des Lichtes ab so gilt Kerr Effekt n I n 0 n 2 I displaystyle n I n 0 n 2 cdot I nbsp mit n 0 displaystyle n 0 nbsp Brechungsindex bei Abwesenheit von Licht n 2 displaystyle n 2 nbsp Kerr Koeffizient Fallt nun ein Laserstrahl hoher Intensitat dessen Strahlprofil in der Mitte am starksten ist auf das Medium so ist die Phasenanderung an dieser Stelle entsprechend dem Brechungsindex am hochsten wahrend sie in den Randbereichen kleiner ist Fur positives n 2 displaystyle n 2 nbsp fuhrt dies zu Selbstfokussierung fur negatives n 2 displaystyle n 2 nbsp zu Selbstdefokussierung Beispiel Gauss scher Strahl BearbeitenIst das Strahlprofil gaussformig lasst sich fur das Medium eine Brennweite f displaystyle f nbsp angeben f p 8 w 4 n 2 d P displaystyle f frac pi 8 cdot frac w 4 n 2 cdot d cdot P nbsp mit w displaystyle w nbsp Strahlradius d displaystyle d nbsp Dicke des Mediums P displaystyle P nbsp Leistung des Lasers Anwendung BearbeitenDie Kerr Linse im Titan Saphir Laser sorgt fur den stabilen Ultrakurzpuls Betrieb Mit Linsen wird das Licht im Resonator gezielt so aufgeweitet dass nur die von der Kerrlinse fokussierten ultrakurzen Pulse mit hoher Intensitat verlustfrei von Endspiegel zu Endspiegel reflektiert werden Die cw Anteile werden dagegen aufgeweitet und erfahren dadurch hohere Verluste weshalb sich die Pulse im Resonator durchsetzen Weblinks BearbeitenKerr Lens in der Encyclopedia of Laser Physics and Technology englisch Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Kerr Linse amp oldid 226075654