2 Niveau Maser/Laser--- und was ist resonatorgüte

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

ein 2 Niveau Laser ist unmöglich, weil mit steigender Photonenzahl die stimulierte Emission und Absorption immer gleichzeitig anwachsen. Eine Besetzungsinversion kann also nie erzeugt werden.

Ein 2 Niveau Maser ist allerdings möglich. Ich habe dazu nur gefunden, dass ein angelegtes Feld das energetisch höhere Niveau spin-abhängig aufspaltet. Was ich aber nicht genau verstehe ist dann folgendes:

Welcher Übergang wird gepumpt und welcher ist der Laserübergang? Wie läuft das genau ab? Im endeffekt hat man dann ja wieder 3 Niveaus. aber ein übergang zwischen den beiden angeregten ist auf Grund der Auswahlregeln nicht möglich. Kann mir das jemand erklären?

im zusammenhang mit der Güteschaltung bei Lasern verstehe cih noch nicht genau, was die Resonatorgüte ist. Ich dachte die Güte gibt die Verstärkungsbandbreite an. Dann müsste doch bei ganz geringer güte immernoch zumindest 1 mode schwingen können, oder wird die resonatorgüte 0?
Wieso sinkt der Verstärkungsfaktor gamma in dem Moment, in dem die Güte geschaltet wird und der Laserpuls startet? der müßte doch steigen.

gruß
Simon

#2

woran liegt es?
fehlen noch informationen? ich kann gerne auch rückfragen beantworten. Oder ist etwas an der frage unklar?

#3

ein 2 Niveau Laser ist unmöglich, weil mit steigender
Photonenzahl die stimulierte Emission und Absorption immer
gleichzeitig anwachsen. Eine Besetzungsinversion kann also nie
erzeugt werden.

Hallo
Ich lese hier alles verschiedene Begriffe, die ich so nicht in einen Zusammenhang bringen kann.

Welcher Übergang wird gepumpt und welcher ist der
Laserübergang? Wie läuft das genau ab? Im endeffekt hat man

„Gepumpt“ wird das Lasermedium, Elektronen werden dabei in ihrem Orbit geliftet(höheres Energieniveau), wenn Sie sie wieder zurückfallen, ist das mit Resonanz behaftet und es lasert. Dafür reichen 2 Niveaus und deren Wechsel aus.

dann ja wieder 3 Niveaus. aber ein übergang zwischen den
beiden angeregten ist auf Grund der Auswahlregeln nicht
möglich. Kann mir das jemand erklären?

Ich nicht. Kann es sein, das Du das Thema etwas zu kompliziert angehst?

im zusammenhang mit der Güteschaltung bei Lasern verstehe cih
noch nicht genau, was die Resonatorgüte ist. Ich dachte die
Güte gibt die Verstärkungsbandbreite an. Dann müsste doch bei
ganz geringer güte immernoch zumindest 1 mode schwingen
können, oder wird die resonatorgüte 0?

Bei einem Laser gibt es die Resonator- und die Verstärkereigenschaft. Beide können unterschiedliche Güten haben.
Deswegen hast Du Problem.
Die Anzahl Moden ist auch ein Qualitätsmerkmal.
Manchmal möchte man nur eine einzige Mode(Frequenz).
Bei einem Gaslaser sind der Verstärker die angeregten Gasatome, ggf. Moleküle. Hier können verschiedene Fehler oder Mängel sein.
Der Resonator wird von den außen angebrachten Spiegeln gebildet. Wird mehr Licht aus dem Resonator ausgekoppelt, oder ist z.B. die Metallschicht der Spiegel beschlagen, sinkt seine Güte.

Wieso sinkt der Verstärkungsfaktor gamma in dem Moment, in dem
die Güte geschaltet wird und der Laserpuls startet? der müßte
doch steigen.

Unklar ist nur, welche Güte und ob sie gesteigert oder abgesenkt wird…
Klar ist, wenn ein Laserpuls (bei einem Impulslaser vermute ich) ausgesendet wurde, muss erst wieder gepumpt werden, sonst gibt es auch keine Verstärkung und damit auch keinen Laserstrahl.

MfG
Matthias