Home | deutsch | Legals | KIT

Experimente mit dem DPSS-Laser

Hier sehen Sie einige Beispiele, was man mit unserem DPSS-Laser so alles machen kann. Neben dem eigentlichen Aufbau, dem Finden der Laserschwelle und dem Beobachten des Einschwingvorgangs des Lasers, kann man einige Experimente realisieren:

  • Beugungsexperimente

 

  • Datenübertragung mit Licht:
    Mit Hilfe des Controllers der Pumpdiode können analoge Signale (in unserem Fall: Musik aus dem mp3-Player) zunächst auf die Pumpdiode und damit schließlich auch auf das aus dem Kristall austretende Laserlicht aufmoduliert werden. Die Musik wird über die Laserstrahlen durch die Luft übertragen, mit einer Photodiode wird das Licht schließlich aufgefangen und über Lautsprecher die Musik hörbar gemacht. Damit kann die Musik über den grünen oder den infraroten Laserstrahl übertragen werden oder sogar über beide gleichzeitig. Diese Art der Intensitätsmodulation, die zur Datenübertragung genutzt wird, ist im Kapitel "Datenübertragung mit Licht" beschrieben, wo das Prinzip anhand der Übertragung mit Leuchtdioden erklärt ist. Es ist aber genauso mit dem Laser anwendbar.

 

  • Speckles:
    Sog. "Speckles" sind Interferenzphänomene, die beobachtet werden können, wenn hinreichend kohärentes Licht (hier also Laserlicht) auf eine raue Oberfläche trifft. Man beobachtet das als eine Art Flackern, ein sich bewegendes Muster im betrachteten Laserspot auf der Oberfläche. Vereinfacht kann man sich das so vorstellen, dass von verschiedenen Punkten der beleuchteten rauen Fläche Kugelwellen ausgesendet werden. Diese besitzen ganz unterschiedliche Phasen und interferieren bei hinreichender Kohärenz des Lichtes, nachdem Sie von der Oberfläche zurückgeworfen wurden. Die Speckles (= "Flecken") sind also letzlich die beobachteten Interferenzmaxima und -minima. Aus der Specklegröße kann man Rückschlüsse auf die Beschaffenheit von Oberflächen ziehen, was technisch auch genutzt wird. Aus dem Kontrast der Speckles kann man Rückschlüsse auf die Kohärenz der Lichtquelle ziehen.
    Speckles gibt es aber nicht nur im optischen Bereich und auch nicht nur bei elektromagentischen Wellen. Einen typischen Speckle-Effekt kann man im Alltag beispielsweise bei Ultraschalluntersuchungen beobachten: Das typische Rauschen in den Ultraschallbildern, das sich als dunkle und helle Flecken, also Speckles, zeigt, stammt von Interferenzen der Schallwellen nach Reflexion an Gewebeschichten.