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Lexikon der Optik: FIR-Laser

FIR-Laser (FIR Abk. für engl. far infrared, "fernes Infrarot"), spezielle Gaslaser, die kontinuierlich oder auch im Impulsbetrieb bei einer Vielzahl von diskreten Linien im Wellenlängenbereich zwischen 25 μm und 2 mm strahlen. Sie sind vorwiegend von wissenschaftlichem Interesse, werden aber auch in der Plasmadiagnostik und der (Elektronenresonanz-)Festkörperspektroskopie eingesetzt. Die Laserübergänge erfolgen dabei zwischen Rotations-Schwingungsniveaus und Rotationsniveaus verschiedener, teilweise komplizierter Moleküle. Verwendet werden unter anderem hierfür die Moleküle NH3, H2S, SO2, CH3F, HCOOH. Die Anregung erfolgt entweder in einer elektrischen Gasentladung oder durch optisches Pumpen mit Hilfe des CO2-Lasers, was eine selektive Anregung der Niveaus ermöglicht. Die erreichbaren Ausgangsstrahlungsleistungen der F. sind relativ gering und liegen bei kontinuierlichem Betrieb zwischen 1 und 100 mW (maximal 400 mW), während im Impulsbetrieb maximal 1 MW möglich ist bei Impulsdauern zwischen 40 ns und einigen μs. Der Wirkungsgrad liegt unter 1%.

Von besonderer Bedeutung sind F. als kohärente Strahlungsquellen mit Anschluß an den Mikrowellenbereich (Maser). Die längste Wellenlänge, bei der bisher Laserstrahlung erzeugt werden konnte, beträgt λ=1,965 mm. Die Strahlungsquelle ist dabei ein gepulster CH3Br-Laser mit einer Strahlungsleistung von 1 mW, gepumpt mit einem CO2-Laser.

Zu den wichtigsten F. gehört der H2O-Laser sowie der sowohl kontinuierlich als auch im Impulsbetrieb bei der Wellenlänge λ=496 μm strahlende CH3F-Laser, gepumpt mittels eines CO2-Lasers. Hiermit wurden in diesem Spektralbereich Impulsleistungen bis zu 1 MW erreicht.

  • Die Autoren
Roland Barth, Jena
Dr. Artur Bärwolff, Berlin
Dr. Lothar Bauch, Frankfurt / Oder
Hans G. Beck, Jena
Joachim Bergner, Jena
Dr. Andreas Berke, Köln
Dr. Hermann Besen, Jena
Prof. Dr. Jürgen Beuthan, Berlin
Dr. Andreas Bode, Planegg
Prof. Dr. Joachim Bohm, Berlin
Prof. Dr. Witlof Brunner, Zeuthen
Dr. Eberhard Dietzsch, Jena
Kurt Enz, Berlin
Prof. Joachim Epperlein, Wilkau-Haßlau
Prof. Dr. Heinz Falk, Kleve
Dr. Wieland Feist, Jena
Dr. Peter Fichtner, Jena
Dr. Ficker, Karlsfeld
Dr. Peter Glas, Berlin
Dr. Hartmut Gunkel, Berlin
Dr. Reiner Güther, Berlin
Dr. Volker Guyenot, Jena
Dr. Hacker, Jena
Dipl.-Phys. Jürgen Heise, Jena
Dr. Erwin Hoffmann, Berlin (Adlershof)
Dr. Kuno Hoffmann, Berlin
Prof. Dr. Christian Hofmann, Jena
Wolfgang Högner, Tautenburg
Dipl.-Ing. Richard Hummel, Radebeul
Dr. Hans-Jürgen Jüpner, Berlin
Prof. Dr. W. Karthe, Jena
Dr. Siegfried Kessler, Jena
Dr. Horst König, Berlin
Prof. Dr. Sigurd Kusch, Berlin
Dr. Heiner Lammert, Mahlau
Dr. Albrecht Lau, Berlin
Dr. Kurt Lenz, Berlin
Dr. Christoph Ludwig, Hermsdorf (Thüringen)
Rolf Märtin, Jena
Ulrich Maxam, Rostock
Olaf Minet, Berlin
Dr. Robert Müller, Berlin
Prof. Dr. Gerhard Müller, Berlin
Günter Osten, Jena
Prof. Dr. Harry Paul, Zeuthen
Prof. Dr. Wolfgang Radloff, Berlin
Prof Dr. Karl Regensburger, Dresden
Dr. Werner Reichel, Jena
Rolf Riekher, Berlin
Dr. Horst Riesenberg, Jena
Dr. Rolf Röseler, Berlin
Günther Schmuhl, Rathenow
Dr. Günter Schulz, Berlin
Prof. Dr. Johannes Schwider, Erlangen
Dr. Reiner Spolaczyk, Hamburg
Prof. Dr. Peter Süptitz, Berlin
Dr. Johannes Tilch, Berlin (Adlershof)
Dr. Joachim Tilgner, Berlin
Dr. Joachim Träger, Berlin (Waldesruh)
Dr. Bernd Weidner, Berlin
Ernst Werner, Jena
Prof. Dr. Ludwig Wieczorek, Berlin
Wolfgang Wilhelmi, Berlin
Olaf Ziemann, Berlin


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