Das Licht eines Lasers wir in einem Resonator gespeichert. Ein Resonator ist ein Aufbau, in dem Wellen bestimmter Wellenlänge gespeichert und verstärkt werden können. Zum Beispiel besitzen alle akustischen Musikinstrumente einen Resonator für Schallwellen. In einer Panflöte sorgt z.B. die Länge eines Rohres dafür, dass nur Schallwellen einer bestimmten Wellenlänge, und damit Tonhöhe, hörbar werden. Alle anderen Tonhöhen werden unterdrückt. Bei einer Gitarre bestimmt die Länge der gespannten Saite die Tonhöhe. Während aber bei Musikinstrumenten die Wellenlänge der Schallwelle den Ausmaßen des Instruments entspricht, ist die Lichtwellenlänge viel kürzer, als die Länge des Resonators. Laserresonatoren schwingen auf sehr hohen Resonatormoden.
Ähnlich funktioniert auch ein Lichtresonator. Dieser ist aus mindestens zwei Spiegeln aufgebaut, die das Licht auf sich selbst abbilden. Als Beispiel zeige ich im Bild links eine Schemazeichnung von einem möglichen Resonatoraufbau. Der graue Kreis soll eine Hohlkugel symbolisieren, die an den Innenflächen der schwarzen Bereichen verspiegelt sein soll. Ein Lichtbündel (grün), das im Mittelpunkt der Kugel entsteht, wird durch die beiden kugelkappen-förmigen Spiegel auf sich selbst abgebildet. Ein Resonator aus zwei flachen Spiegeln wäre dagegen nicht stabil.
Nicht alle Resonatoren sind so einfach, wie der oben gezeigte. Oft werden auch so genannte Ringresonatoren verwendet. Ein Beispiel dafür gebe ich rechts im Bild. Ein Lichtbündel (hier rot), das oben in der Mitte erzeugt wird, wird durch einen der beiden oberen gekrümmten Spiegel kollimiert (also parallel gemacht) und über die beiden geraden Spiegel (Planspiegel) unten auf den anderen gekrümmten Spiegel geleitet, der das Bündel wieder auf seinen Ursprung fokussiert. Durch den Doppelpfeil (unten im Bild) soll verdeutlicht werden, dass es zwei möglich Richtungen für das Strahlenbündel gibt. In der Praxis wird man nur eine Richtung zulassen. Dazu benutzt man optische Dioden.
Laserresonatoren bestehen meist nicht nur aus Spiegeln. Man baut oft zusätzlich Linsen und andere optische Bauteile ein, um den Resonator für den gewünschten Zweck zu optimieren.
©1999-2022 Joachim Schulz - Nur echt auf www.Quantenwelt.de
Letzte Änderung: 09.03.2012