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Referat: Laser-Arten: Halbleiterlaser, Gaslaser, Festkörperlaser (Rubinlaser)

Alles zu Laser

Der Laser



Festkörperlaser (Rubinlaser):

> aktives Medium sind Kristalle oder Glas
> gehören zur Gruppe der Impulslaser
> werden durch intensive Lichtblitze angeregt
> senden ihrerseits wiederum verstärkte Lichtblitze aus
> Neodym-Glaslaser, Yttrium-Aluminium-Granat-Laser (abgekürzt YAG-Laser)

Einsatzgebiet: das Bohren sehr kleiner Löcher, das Schneiden, Schmelzen und Verdampfen

Funktion

> Atomen wird Energie durch Licht oder Strom zugeführt
> Photonen regen Elektronen an
aufsteigen der Elektronen auf eine höhere Schale
> wenn ein Photon auf ein bereits angeregtes Elektron trifft fällt dieses auf sein niedrigstes Energieniveau herab und sendet 2 Photonen aus
gleiche Wellenlänge = gleiche Richtung
> Spiegel reflektieren die Lichtteilchen
Photonenanzahl erhöht sich rasch
> durch den halbdurchlässigen Spiegel treten einige der Teilchen aus
Laserstrahl

> Laser wird mit Blitzlicht gepumpt
> gepulster Laserstrahl

Gaslaser:

> aktives Medium: Edelgase, Metalldämpfe oder Molekülgase
> Gasmedium wird durch optisches Pumpen (Lichtblitze) angeregt
> Gaslaser sind meistens Impulslaser
> Helium-Neon-Laser, Argon-Laser

Einsatzgebiete: geometrische Darstellung von Walzblechen, Überwachung der Schwebehöhe von Magnetschwebebahnen

Funktion

> Erzeugung von Strom
Gas sendet Licht mit bestimmter Wellenlänge aus
> der Abstand der beiden Spiegel von einander muss ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge sein
wenn die Wellen auf einen Spiegel treffen schneiden sie die Nulllinie
> Wellen werden von den Spiegeln reflektiert
> bei jedem Durchgang kommen neue Wellen dazu
werden nur reflektiert, wenn sie die Reflektionsbedingungen erfüllen
> durch Gasentladung kommen neue Lichtwellen hinzu
Intensität und Energie im Laser steigt
> durch de teildurchlässigen Spiegel tritt ein Teil der Wellen aus
Laserstrahl

Halbleiterlaser:

> Spektrum von infrarot bis ultraviolett
> kann Impuls-oder auch Dauerstrichlaser sein
> das aktive Medium ist ein Halbleiterkristall
> Galliumarsenid-Laser, Indium-Gallium-Nitrid-Laser

Einsatzgebiete: Compact Disc-Laufwerke, Laserdrucker

Funktion

> zu nutze machen des Positiv-Negativ-Übergangs (pn-Übergang) eines Halbleiters
> negativ und positiv dotierte Schicht bilden eine Übergangsschicht (Grenzschicht)
> einschalten des elektrischen Stroms
> angeregte Elektronen rekombinieren sich mit Löchern
bei Rekombination werden Photonen freigesetzt
> durch die angeschlossene Spannung entstehen neue Löcher und Elektronen
Rekombination erfolgt
> immer mehr Photonen werden freigesetzt
> viele Photonen werden zwischen den beiden Spiegeln hin und her geworfen
Laserstrahl
Inhalt
In diesem Vortrag werden die verschieden Arten von Lasern aufgezählt und deren Wirkungsweisen und Funktionen erläutert. (333 Wörter)
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