Laserwellen

Laserwellen bezeichnet elektromagnetische Wellen, die aus einem Laser stammen. Sie weisen typischerweise hohe Kohärenz, eine enge spektrale Verteilung (Monochromasie) sowie eine gerichtete Strahlführung mit geringer Divergenz auf. Oft ist auch die Polarisation stabil.

Entstehung: In einem Laser wird durch stimulierte Emission von Photonen in einem aktiven Medium Licht erzeugt. Ein optischer Resonator aus Spiegeln verstärkt diese Emission, wodurch ein kohärenter Strahl entsteht. Die Wellenlänge ist durch die Energiedifferenzen des Mediums festgelegt und reicht im technischen Bereich von UV bis Infrarot.

Eigenschaften: hohe Intensität, geringe Divergenz, schmale spektrale Breite. Die Strahlqualität wird durch den M^2-Wert beschrieben; ideal wäre M^2 = 1. Laserwellen bleiben oft über Entfernungen kohärent, Dispersion in Medien kann jedoch Impulse oder Phasenverläufe verändern.

Typen: Festkörper-, Gas-, Farbstoff- und Halbleiterlaser, inklusive Faserlaser. Beliebte Beispiele sind Nd:YAG-, CO2- und Diode-Laser. Die Wellenlängen decken Bereiche von einigen hundert Nanometern bis zu mehreren Mikrometern ab.

Anwendungen: Messtechnik (Interferometrie, LIDAR), Spektroskopie, Lithografie, Materialbearbeitung, Chirurgie und Ophthalmologie, Kommunikationsnetze, Bildgebung und Holographie.

Sicherheit: Laserstrahlung kann Gewebe schädigen und Augen ernsthaft verletzen; daher gibt es Klassifikationen und Schutzmaßnahmen gemäß internationalen Normen. Betreiber müssen geeignete Schutzbrillen, Absorber, Abschnitte und Sicherheitsprozeduren verwenden.