Optische Komponente, Laserspiegel  (Im Aufbau)

Diese Seite befasst sich mit den optischen Komponenten diverser Laser vom infraroten über den sichtbaren bis hin zum ultravioletten Bereich des Spektrums und beschreibt deren Eigenschaften, sowie deren Anwendungsmöglichkeiten beim Eigenbau von Lasern.

Dielektrische Interferenzspiegel

In praktisch jedem Laser kommen sogenannte dielektrische Interferenzspiegel zur Anwendung. Solche Spiegel bestehen aus einer Unterlage aus Glas, auf welcher eine bestimmte Anzahl Schichten aufgedampft wird. Abhängig von deren Anzahl und der Wellenlänge des Lichts passiert es unterschiedlich stark die Spiegelschichten (Filter), der Rest wird, abgesehen von den geringen Absorbtionsverlusten, reflektiert. In der Fachsprache spricht man von Transmission und Reflexion. Wie viel Licht ein solcher Spiegel bei der vorgesehenen Wellenläge reflektiert bzw. transmittiert wird in Prozentzahlen angegeben. Vollspiegel besitzen bei der entsprechenden Wellenlänge in der Regel eine sehr hohe Reflektion von 99,9%, die restlichen 0.1% werden vom Spiegel durchgelassen. Aus diesem Grund entweicht oft ein schwacher Laserstrahl aus dem hinteren Teil des Resonators. Bei Auskoppelspiegel will man eine geringere Reflektion und dafür eine etwas höhere Transmission, je nach Verstärkung des Lasers.

 

Das Bild zeigt verschiedene Interferenzspiegel vom ultravioletten bis in den infraroten Spektralbereich, auf die in den nächsten Abschnitten genauer eingegangen wird. Wie man sieht, ändert sich die Farbe der Filter etwa umgekehrt zur Farbe des zu reflektierenden Lichts.

Spiegel für den infraroten Bereich

 

Die in Nd:YAG oder anderen Lasern im infraroten Bereich verwendeten Spiegel sind durch ihre eher hellblauen bis fast durchsichtigen Spiegelschichten von den anderen zu unterscheiden.

 

Spiegel für den sichtbaren Bereich 

Folgende Diagramme zeigen die spektralen Verläufe verschiedener Spiegel. Dabei handelt es sich nicht um genaue, sondern nur um grobe optische Messungen, die eher zu demonstrativen Zwecken dienen sollten.  

 

Wie der obere Verlauf zeigt, wird bei einem Spiegel mit blauem Filter ein relativ grosser Anteil kurzwelliges Licht im Bereich von 400-450nm durchgelassen, bei 600-650nm weist der Spiegel die kleinste Transmission bzw. die höchste Reflexion auf. Ab 700nm beginnt die Transmission wieder zu steigen. Dieses Verhalten zeigt die Analyse mit einem Gitter:

     

 

Der analysierte Spiegel wurde für 633nm (HeNe-Laser) ausgelegt und hat einen Krümmungsradius von 10m.

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Ähnlich verhalten sich auch Spiegel mit roten und grünen Filtern:

 

 

 

 

Spiegel für den Ultravioletten Bereich