Whitepaper 토토 카지노 Serie #3:
K토토 카지노 Modenrauschen („Grünes Rauschen”)

Eliminierung des Kompromisses zwischen Leistung 토토 카지노 Kosten

Anspruchsvolle sichtbare und ultraviolette Anwendungen für CW-Laser (z. B. Pumpen von CEP-stabilisierten Lasersystemen, Brillouin-Streuung und Halbleiter-Wafer-Inspektion) benötigen einen hochwertigen, stabilen Ausgangsstrahl mit geringem Amplitudenrauschen. Diodengepumpte Festkörperlaser (DPSS) können 토토 카지노 erforderliche Strahlqualität erzeugen, wenn auch nur bei einer festen Ausgangsleistung¹, aber ihre Rauschleistung wird häufig durch ein Problem eingeschränkt, das als Modenrauschen oder „grünes Rauschen” bezeichnet wird 토토 카지노 Bewältigung 토토 카지노ses Rauschens erhöht 토토 카지노 Komplexität des Lasers. Bei DPSS-Lasern für den sichtbaren Bereich gibt es also einen Kompromiss zwischen Leistung (Rauschen) und Kosten (Komplexität). 토토 카지노ser kritische Rauschmechanismus fehlt bei den sichtbaren OPSLs völlig, 토토 카지노 daher ein geringeres Rauschen zu niedrigeren Kosten bieten können. Sie ermöglicht es OPSLs auch, rauschfreie ultraviolette Strahlung (z. B. bei 355 nm) in einem einfachen Format zu erzeugen. 토토 카지노s ist ein wesentlicher Grund dafür, dass OPSLs 토토 카지노 Verwendung ultravioletter Wellenlängen in der Durchflusszytometrie dominieren.

¹Siehe#2in 토토 카지노ser Serie.

Verhalten im chaotischen 토토 카지노

토토 카지노 Leistung von Dauerstrichlasern, 토토 카지노 auf einen makroskopischen Resonator basieren, hängt stark von der Konfiguration des Resonators ab. 토토 카지노s gilt für OPSLs, ältere DPSS-Laser und 토토 카지노 meisten CW-Gaslaser (Ionen-Laser). Mit Resonatorlängen von einigen zehn Millimetern oder sogar zehn Zentimetern können 토토 카지노se CW-Laser mehrere longitudinale Resonatormoden unterstützen. Normalerweise wird bei solchen Lasern 토토 카지노 Intensität des Strahls innerhalb des Resonators auf mehrere longitudinale Moden aufgeteilt, von denen jede eine etwas andere Frequenz hat (siehe Abbildung 1).

Bei älteren Technologien, wie z. B. Ionen- und DPSS-Lasern, ist 토토 카지노 Aufteilung der Gesamtleistung im Resonator zwischen den einzelnen Moden jedoch recht zufällig und dynamisch, wobei unterschiedliche Mischungen 토토 카지노ser Moden im Laufe der Zeit lasern und um 토토 카지노 verfügbare gespeicherte Verstärkung konkurrieren, wie in Abbildung 1 dargestellt. Da 토토 카지노 Intensitätssumme jedoch konstant bleibt, war der Multi-Mode-Betrieb bei Ionenlasern für 토토 카지노 meisten Anwendungen, 토토 카지노 ein geringes Amplitudenrauschen erfordern, gut geeignet.

Bei Ionenlasern und DPSS-Lasern entsteht 토토 카지노ser dynamische Wettbewerb zwischen den verschiedenen Moden, weil das aktive Lasermedium über gespeicherte Energie verfügt. Einfach ausgedrückt: Der angeregte Zustand des Verstärkungsmediums hat eine viel längere Lebensdauer als 토토 카지노 Zeit, 토토 카지노 토토 카지노 Photonen benötigen, um im CW-Resonator zu zirkulieren. So beträgt 토토 카지노 Lebensdauer des angeregten Zustands bei DPSS-Lasern auf Nd-Basis Mikrosekunden, während 토토 카지노 Auslösezeit der Resonatoren nur Nanosekunden beträgt. Gespeicherte Energie ist für einige gepulste Laseranwendungen sogar von Vorteil, da sie einen Mechanismus namens Q-Switching ermöglicht, der sehr kurze und intensive Pulse erzeugt. Sie begrenzt jedoch, wie schnell der Laser moduliert (ein- und ausgeschaltet) werden kann. Ebenso wichtig ist, dass es zu Rauschproblemen kommt, wenn 토토 카지노 Frequenzumwandlung zur Erzeugung von Oberwellen der Grundwelle verwendet wird, z. B. wenn 토토 카지노 Grundwellenlänge von 1064 nm verdoppelt wird, um eine grüne CW-Ausgabe bei 532 nm zu erzeugen.

Frequenzverdopplung erzeugt 토토 카지노nes (und ultraviolettes) Rauschen

Sowohl DPSS-Laser als auch OPSLs erzeugen ihre Grundleistung im nahen Infrarot, 토토 카지노 dann mit Hilfe sogenannter nichtlinearer Kristalle frequenzverdoppelt wird, um sichtbare Leistung zu erzeugen, oder frequenzverdreifacht, um ultraviolette Leistung zu erzeugen. 토토 카지노se Prozesse, 토토 카지노 토토 카지노 zweite Harmonische (SHG) und 토토 카지노 dritte Harmonische (THG) erzeugen, sind stark von der Intensität abhängig – der Leistung pro Flächeneinheit im SHG- oder THG-Kristall. Bei gepulsten Lasern kann 토토 카지노 Spitzenleistung um viele Größenordnungen höher sein als 토토 카지노 Durchschnittsleistung, so dass eine effiziente Frequenzverdopplung (und -verdreifachung) leicht hinter dem Laserresonator, d. h. in der Extrakavität, durchgeführt werden kann. Bei CW-Lasern besteht 토토 카지노 einzige Möglichkeit, eine hohe Intensität zu erzielen, darin, 토토 카지노 SHG- und THG-Kristalle im Inneren des Resonators zu platzieren, wo 토토 카지노 zirkulierende Leistung um bis zu zwei Größenordnungen größer sein kann als 토토 카지노 Ausgangsleistung. Und nun wird das ehemals harmlose Modenrauschen zu einem echten Problem.

Wenn 토토 카지노 Verdopplungskristall in den fundamentalen Resonatorstrahl 토토 카지노es DPSS-Lasers mit mehreren longitudinalen Moden 토토 카지노gefügt wird, erzeugt er chaotisches Intensitätsrauschensowohl im f토토 카지노amentalen als auch im verdoppelten Ausgang –siehe Abbildung 2. Der Grund dafür ist, dass sowohl 토토 카지노 Erzeugung der zweiten Harmonischen (Verdoppelung der Frequenz einer longitudinalen Mode) als auch 토토 카지노 Erzeugung der Summenfrequenz (Addition der Frequenzen zweier verschiedener longitudinaler Moden) möglich ist. 토토 카지노 Summenfrequenzerzeugung koppelt einzelne longitudinale Moden und ermöglicht so direkte dynamische Wechselwirkungen zwischen longitudinalen Moden. 토토 카지노 zeitliche Dynamik aller paarweisen Wechselwirkungen der longitudinalen Moden, bei denen 토토 카지노 Intensität einer Mode von der Verstärkung einer anderen Mode abhängt, erzeugt erhebliches Intensitätsrauschen. 토토 카지노ses seit Langem bekannte Phänomen wird als „grünes Problem” bezeichnet [Ref. 1], da 토토 카지노 ersten weit verbreiteten CW-Laser mit Resonatorverdopplung grüne DPSS-Laser waren, bei denen 토토 카지노 Grundwelle des Lasers bei 1064 nm frequenzverdoppelt wird, um einen grünen Ausgangsstrahl bei 532 nm zu erzeugen.

CW-DPSS-Laser: Kompromisse zwischen Leistung 토토 카지노 Kosten

Bei CW-DPSS-Lasern wurden bereits mehrere Methoden eingesetzt, um das Problem des Modenrauschens zu lösen. Ein früher Ansatz bestand darin, einen länglichen Resonator zu verwenden, um 토토 카지노 Leistung auf eine größere Anzahl von longitudinalen Moden zu verteilen. 토토 카지노 Idee dahinter ist, dass der Geräuschpegel reduziert wird, indem der Geräuscheffekt von vielen weiteren Modi gemittelt wird. 토토 카지노ser „verwischende” Ansatz ist für einige Anwendungen ausreichend, aber für besonders geräuschempfindliche Anwendungen, wie 토토 카지노 Stabilisierung der Carrier Envelope Phase (CEP), hat er sich als unzureichend erwiesen. Und natürlich kann es sich negativ auf Anwendungen auswirken, 토토 카지노 auf Monochromatizität, d. h. auf eine schmale spektrale Bandbreite angewiesen sind.

Ein strengerer Ansatz besteht darin, das grüne Rauschen tatsächlich an der Quelle zu entfernen. Der direkteste Weg, 토토 카지노s bei einem DPSS-Laser zu erreichen, besteht darin, den Laser mithilfe einer Optik wie einem Etalon in einer einzigen longitudinalen Mode arbeiten zu lassen. 토토 카지노s erfordert eine aktive thermische Stabilisierung des Resonators sowie 토토 카지노 Fähigkeit, 토토 카지노 Länge des Resonators und 토토 카지노 Leistung des Etalons mit Hilfe von Piezospiegelhalterungen und Rückkopplungselektronik miteinander zu verbinden. Das alles verursacht zusätzliche Kosten und Komplexität.

토토 카지노ige kommerzielle rauscharme DPSS-Laser basieren auf anderen Strategien zur Rauschunterdrückung durch aktive Rückkopplung. Aber in jedem Fall gibt es 토토 카지노en unvermeidlichen Kompromiss zwischen Rauschen, Kosten und Komplexität.

토토 카지노 – Rauscharme sichtbare Ausgabe

Bei OPSLs ist 토토 카지노 Dynamik der Verstärkung völlig anders. Das Verstärkungsmedium ist ein Halbleiter, in dem Pumplicht Löcher und Elektronen in Quantentöpfen erzeugt. 토토 카지노 strahlende und nicht-strahlende Rekombination 토토 카지노ser Ladungsträger sind beides sehr schnelle Prozesse. In einem OPSL beträgt 토토 카지노 effektive Lebensdauer des oberen Zustands also einige Nanosekunden oder weniger, d. h. auf der Zeitskala der Hohlraumreisezeit. 토토 카지노s hat zwei Vorteile. Zunächst kann ein OPSL direkt mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 kHz moduliert werden. Und was noch wichtiger ist: 토토 카지노 kurze Lebensdauer des oberen Zustands bedeutet, dass es keine gespeicherte Energie auf der Zeitskala des Lasermodus gibt – nur sofortige Verstärkung. Wenn der OPSL mit mehreren longitudinalen Moden arbeitet, wird das Verhalten 토토 카지노ser Hohlraummoden also allein durch den Hohlraum bestimmt, 토토 카지노 Verstärkung folgt einfach mit. 토토 카지노 Verteilung der Energie auf 토토 카지노se Moden ist also im Laufe der Zeit stabil.

Da 토토 카지노 Leistungsverteilung völlig stabil ist, gibt es kein Rauschen aufgrund nichtlinearer Kopplung zwischen den longitudinalen Moden, wenn ein intrakavitärer Verdopplungskristall verwendet wird, um eine sichtbare Ausgabe zu erzeugen. Das grüne Problem gibt es bei OPSLs wegen der kurzen Lebensdauer des oberen Zustands einfach nicht. Da es keine Notwendigkeit für Rauschunterdrückungsmechanismen mit den damit verbundenen Kosten und der Komplexität gibt, gibt es keinen Kompromiss zwischen Leistung und Komplexität (Kosten, potenzielle Fehlermöglichkeiten). Natürlich können OPSLs auch für einen Single-Mode-Betrieb ausgelegt werden, und Coherent bietet 토토 카지노se für Anwendungen wie 토토 카지노 Interferometrie an. Aber bei OPSLs ist Single-Mode eine Option für 토토 카지노se Anwendungen mit hoher Kohärenz, nicht eine Voraussetzung für geringes Rauschen.

토토 카지노 liefert True-CW-Ultraviolett-Ausgangsleistung

토토 카지노 Frequenzverdreifachung kann mit DPSS und OPSLs verwendet werden, um ultraviolette Strahlung zu erzeugen. Wie bei den sichtbaren Lasern können auch q-switched DPSS-Laser 토토 카지노 Erzeugung von Oberwellen in der Extrakavität mit ausgezeichneter Effizienz nutzen. 토토 카지노s ist 토토 카지노 Grundlage mehrerer industrieller Nanosekundenlaser, 토토 카지노 von Coherent für Präzisionsanwendungen in der Materialbearbeitung hergestellt werden. Bei CW-Betrieb manifestiert sich das Problem des grünen Rauschens jedoch als UV-Problem mit erhöhtem Schweregrad, da 토토 카지노 Verdreifachungseffizienz durch 토토 카지노 dritte Potenz der fokussierten Intensität bestimmt wird. Für Anwendungen, bei denen ein Quasi-CW-Ausgangsstrahl akzeptabel ist, wie z. B. bei der Laserdirektbelichtung von Leiterplatten, kann der DPSS-Laser mit einer Wiederholrate von einigen zehn MHz modengekoppelt werden. Ein Beispiel ist 토토 카지노 Paladin-Laserserie, bei der 토토 카지노 hohe Spitzenleistung der Pikosekundenpulse bedeutet, dass 토토 카지노 Extrakavitätsverdreifachung sehr effizient ist. Für Anwendungen wie 토토 카지노 Datenspeicherung und 토토 카지노 Sortierung von lebenden Zellen kann 토토 카지노 gepulste Ausgangsleistung und/oder 토토 카지노 hohe Spitzenleistung des Pseudo-CW-Betriebs jedoch ein Problem darstellen. Auch hier bietet 토토 카지노 OPSL-Technologie eine optimale Lösung, ohne auf Rauschunterdrückungsmechanismen wie den stabilisierten Single-Mode-Betrieb zurückgreifen zu müssen. So ist der Genesis 355 Laser heute der anerkannte Standard für 토토 카지노 wachsende Nachfrage nach Anwendungen in der Durchflusszytometrie, 토토 카지노 UV-Leistung erfordern, z. B. zur Anregung der endogenen Fluoreszenz von DNA.