Optik, Licht und Laser (German Edition) by Dieter Meschede

By Dieter Meschede

Diese Einführung stellt die Konzepte der klassischen Optik für Physiker, andere Naturwissenschaftler und Ingenieure vor. Sie behandelt die Eigenschaften von Laser-Lichtquellen im aspect und schreitet bis zu optischen Detektoren und der nichtlinearen Optik voran. Ebenso beleuchtet wird die Verknüpfung traditioneller Themen mit ausgewählten Fällen moderner Forschungsarbeiten, um Begeisterung für neuere wissenschaftliche und technische Herausforderungen der Optik zu wecken.

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Nur für ausgewählte Strahlensysteme "ideal", leiden ansonsten wie andere Systeme an Bildfehlern. Weil wir die Modifikation eines Lichtstrahls durch optische Elemente in dieser Näherung durch lineare Transformationen angeben können, sind Matrizen ein bequemes mathematisches Hilfsmittel zur Berechnung der fundamentalen Eigenschaften optischer Systeme. Die Entwicklung dieser Methode hat zu dem Begriff Matrizenoptik geführt. Die Transformationsmatrizen lassen sich für die Strahlenoptik sehr anschaulich einführen.

Wie groß ist der kleinste Krümmungsradius, um den die Faser gebogen werden darf, bevor es zu starken Lichtverlusten kommt? 12 Modendispersion Betrachten Sie einen optischen Puls mit der Länge T. Wenn die Lichtenergie gleichmäßig auf alle Winkel unterhalb des Grenzwinkels der Totalreflexion verteilt wird, werden die einzelnen Strahlen auseinanderlaufen und verschieden schnell entlang der Faserachse propagieren. Wie lange dürfen die Pulse auf einer typischen Glas-Stufenfaser dauern, damit sich die Pulslänge auf einer Laufstrecke f um nicht mehr als 50% erhöht?

L* ~ _ d(n - 1)) 1L = ( (n _ 1) (1 _ Ei! ) 1 + n~ 1 d n Ei! Der Ausdruck macht zunächst einen komplizierten und wenig nützlichen Eindruck. Er erlaubt uns zwar die Behandlung auch sehr dicker Linsen, am wichtigsten sind aber die überwiegend verwendeten dünnen Linsen, deren Dicke d klein ist gegen die Krümmungsradien R, R' der Oberflächen. 19) wobei das Vorzeichen so gewählt wurde, daß Sammellinsen eine positive Brechkraft besitzen. Die Brechkraft ist identisch mit der inversen Brennweite, 1) = 1/ f.

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