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Lexikon der Optik: Spike-Verhalten

Spike-Verhalten (spike, engl., "Stachel"), typisches Strahlungsverhalten von Festkörperlasern. Hierbei zeigt die Ausgangsstrahlung eine Vielzahl von irregulären oder auch regulären Intensitätsspitzen. Bedingt ist dieses Verhalten dadurch, daß beim Anschwingen des Lasers die Besetzungsinversion schneller abgebaut wird, als sie erzeugt werden kann, was zum Abbruch der Laseroszillation führt. Letztere setzt erst dann wieder ein, wenn durch die Pumpstrahlung wieder eine genügend hohe Besetzungsinversion erzeugt wurde. Dieser Vorgang wiederholt sich im wesentlichen nahezu periodisch, je nach Konstanz der Pumpstrahlung. Man spricht hier von einem regulären S. (auch als Relaxationsschwingungen bezeichnet). Die Periodendauer beträgt etwa 10-7 bis 10-8 s. Als Folge der Inhomogenität des Lasermaterials sind jedoch die Verluste der verschiedenen Resonatormoden nicht gleich, wie auch die aktiven Zentren nicht gleichmäßig von der Pumpstrahlung erfaßt werden. Auf diese Weise ergeben sich für verschiedene Moden jeweils verschiedene Zeitpunkte für das Anschwingen und Abbrechen der Laseroszillation. Die statistische Überlagerung einer Vielzahl von regulären Spikes hat so ein irreguläres S. der Gesamtstrahlung mit unterschiedlicher Intensität der Spitzen und Halbwertsbreiten im ns- und ps-Bereich zur Folge.

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