Parallele Laserstrahlung

[infosophy]

mahlzeit.
ein laser gibt ja, wie fast jeder nichteingeweihte annimmt, KEINE parallelen strahlen ab. liegt das am gerät selber, oder ist ein absolut paralleler strahl garnicht möglich?
anders gefragt: kann ich den strahl eines lasers durch eine linse mit grosser brennweite (positiv latürnich) "parallelisieren"?
gruss, erdmann

[lightfreak]

Hallo,

man kann mittels eines Teleskops den Strahl aufweiten, damit kann man die divergenz verringern (um den Faktor um den der Strahl aufgweitet wurde).

Gruß

Simon

[random]

Hmmm,

ich würd mal folgendes sagen:

Der Grund, warun laserstrahlung nahezu parallel ist (es ist nicht ganz parallel, äußert sich in der Divergenz), sind die beiden Spiegel im Laser.
Nur die Photonen, die senkrecht zu den Spiegeln verlaufen, werden quasi "verstärkt" (Siehe Inversion, gezieltes Abräumen, etc).

Eine Glühlampe z.B. hat so was nicht, die strahlt wild in alle Richtungen.

Durch eine Linse kann man das Licht so fokussieren, dass man an einer Stelle einen Brennpunkt hat. Es wird aber nicht möglich sein, einen absolut parallelen Lichtstrahl zu erzeugen, dazu bräuchte man einen unendlich langen absolut parallelen Resonator <img border="0" title="" alt="[L&auml;cheln]" src="images/icons/smile.gif" />

Gruß,
thorsten

[gunnar]

Das stimmt so nicht ganz, einen praktisch parallelen Strahl bekommt man auch einem extrem dünnen Resonator mit zwei planen Optiken. Das möchte aber keiner justieren
Aus diesem Grunde haben so ziemlich alle Laser mindestens eine gekrümmte Optik, meist der OC, teilweise ist der HR flach, oder auch gekrümmt.
Abolute Parallelität wird es auch nie geben, da macht dir die Beugung vorher einen Strich durch die Rechnung.
Laser mit einer extrem schlechten Divergenz kann man mit einer Linse etwas helfen, aber parallel wird der Strahl dadurch auch nicht, nur z.b. auf eine grosse Entfernung fokussiert.
Einen relativ parallelen Strahl bekommst du nur mit einem Kollimator hin, das ist ein optisches Fernrohr, das den Strahldurchmesser erhöht und dabei die Divergenz senkt. Verdoppelst du den Strahldurchmesser, bekommst du die halbe Divergenz.

Aber die Divergenz ist ja der Freund jedes Showlaser-Anwenders, stell dir vor, du hättest absolut parallele Strahlen, die Leistungsdichte nähme dann über die Entfernung nicht ab...Wie gross soll denn da biotte der Laserschutzbereich sein?

gunnaR

[infosophy]

Alles klar.
Danke für eure Antworten.
Gruss, Erdmann.

[turntabledj]

Selbst Parallelen schneiden sich um Unendlichen ...

Gruß
Achim

[henrik]

Hallo!

Geht zwar schon ins OT aber muss sein...

@turntabledj: Leider falsch! Parallelen schneiden sich nie. Das kann man mit Hilfe der Vektorrechnung beweisen, indem man zwei verschiedene Startvektoren (x/y/z) mit identischen Richtungsvektoren A*(a/b/c) versieht. Die entstehenden Parallelen lassen sich durch Multiplikation von a/b/c mit einer Zahl A beliebig verlängern, nur schneiden werden Sie sich nie. Viel Spass beim Rechnen... <img border="0" title="" alt="[L&auml;cheln]" src="images/icons/smile.gif" />

MfG Henrik

[patrick]

Jippiii... Gunnar korrigieren. <img border="0" title="" alt="[Winken]" src="images/icons/wink.gif" />

"Aber die Divergenz ist ja der Freund jedes Showlaser-Anwenders, stell dir vor, du hättest absolut parallele Strahlen, die Leistungsdichte nähme dann über die Entfernung nicht ab...Wie gross soll denn da biotte der Laserschutzbereich sein? "

Nicht all zu viel größer, denn der Scanwinkel führt doch zu einer Verteilung des Lichts auf eine zunehmend größere Fläche und das ist mehr wert als nur die Divergenz. <img border="0" title="" alt="[L&auml;cheln]" src="images/icons/smile.gif" />

Aber im Rest pflichte ich Dir bei:

"Das stimmt so nicht ganz, einen praktisch parallelen Strahl bekommt man auch einem extrem dünnen Resonator mit zwei planen Optiken. Das möchte aber keiner justieren "

Genau, wenn man einen unendlich dünnen Strahl der fiktiven Dicke 1 hätte, dann wäre dieser Strahl auch parallel, da es kein Rückreflektieren eines (nur) nahezu parallelen Strahls im Resonator geben könnte. Dies ist aber in der Praxis immer der Fall. Ein Strahl der Dicke 1 wäre auch viel zu dunkel für Shows. <img border="0" title="" alt="[Winken]" src="images/icons/wink.gif" />

"Abolute Parallelität wird es auch nie geben, da macht dir die Beugung vorher einen Strich durch die Rechnung."

Das kommt noch hinzu. Also iss alles nix.

Patrick

<small>[ 08. August 2002, 22:52: Beitrag editiert von: Patrick ]</small>

[jojo]

Bedingt durch die Wellenphysik bildet sich auch in einem absolut parallelen Resonator ein Grundmode und damit eine Gauss-Verteilung aus.
Geht man von diesem TEM00-Strahl bei einem Planresonator aus (Fabry-Perot), dann gilt der Zusammenhang
4 mal Lambda / Pi mal Öffnungs(halb)winkel.
Folglich ist der Öffnungshalbwinkel selbst beim Planresonator mindestens 4 mal Lambda / Pi.
Da die einzige Variable Lambda (Wellenlänge) ist, müsste die 0 sein, damit die Rechnung Null ergibt.
Somit ist klar, dass eine Null-Divergenz niemals möglich ist.