Käse @ Nanostrukturierung. Damit brennst du bestenfalls nen runden Fleck rein, aber sicher keine Nanostruktur. Und Frequenzverdopplung geht ja einfach so, da brauchts nur ein Anbauteil mit der Aufschrift "Frequenzverdoppler", dann kommt vorn die neue Wellenlänge raus, ne?
News Blau-violetter 100-Watt-Laser für mehr Speicher?
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greenbuddah
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Für gute Effizienz bei der Frequenzverdopplung nimmt man spezielle Kristalle (z.B. BBO), habs aber auch schon bei normalem Papier gesehen --> mit intensivem fokussiertem rot drauf und der Spot leuchtete violett.
HighTech-Freak
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Nope, nicht wirklich, nur die optischen Scheiben, die wir so kennen sind es. Es gibt noch genug andere Möglichkeiten, Daten optisch zu speichern.M-X schrieb:
Du Scherzkeks!paul1508 schrieb:
! Bist auch auf den Marketing-Gag der BluRay-Abteilung reingefallen! Die 100GB BluRay ist nämlich eine BluRay XL, kurz BDXL, ein NEUER Standard, inkompatibel zum alten! Beantwortet das deine Frage?Nur gegen dein Augenlicht...Saber Rider schrieb:
MfG, Thomas
bommelrommel
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1.
Es wird kein runder Fleck hineingebrannt sondern ein Hohlraum im Material, ein Blase wenn man so will. Diese Strukturen nennt man dann void marks und da sie mit jeweils 300 nm Durchmesser im Plastik an beliebigen Stellen platziert werden können nennt man das ganze Nanostrukturierung.
"Sony tested the principles for applying this technology in next-generation large-capacity optical disc-storage by creating void marks with a diameter of approximately 300 nanometers at intervals of 3 micrometers on the interior of plastic material, and successfully read these marks with the laser beam."
2.
Für die Frequenzverdoppelung ist natürlich keine Energie nötig, da stark vereinfacht ausgedrückt aus zwei blauen Photonen 405 nm unter Energieerhaltung ein UV-Photon wird.
Dieser Effekt tritt immer dann auf wenn zwei Photonen bzw. Elektromagnetische Wellen Phasengleich sind und räumlich sowie zeitlich überlappen. Sprich auch das Sonnenlicht im Weltraum zeigt Frequenzverdoppelung, allerdings nur sehr wenig da die Kohärenzlängen so kurz sind. Laser mit ultrakurzen Pulsen zeigen dieses Verhalten immer auch an der Luft.
Die erwähnten BBO dienen genau dieser Phasenanpassung, des bereits sehr kohärentem Laserlicht und machen den Effekt damit sehr viel wahrscheinlicher.
Ausgenutzt wird das z.B. bei neuartigen holographischen Speichermedien die für 405 nm transparent sind und erst im UV Bereich absorbieren. Somit lassen sich noch deutlich kleinere Strukturgrößen realisieren. Hierbei werden "einfach" zwei Photonen des 405 nm Lichtes absorbiert ein weiterer nichtlinearer Prozess der direkt mit der Frequenzverdoppelung verwandt ist.
Es wird kein runder Fleck hineingebrannt sondern ein Hohlraum im Material, ein Blase wenn man so will. Diese Strukturen nennt man dann void marks und da sie mit jeweils 300 nm Durchmesser im Plastik an beliebigen Stellen platziert werden können nennt man das ganze Nanostrukturierung.
"Sony tested the principles for applying this technology in next-generation large-capacity optical disc-storage by creating void marks with a diameter of approximately 300 nanometers at intervals of 3 micrometers on the interior of plastic material, and successfully read these marks with the laser beam."
2.
Für die Frequenzverdoppelung ist natürlich keine Energie nötig, da stark vereinfacht ausgedrückt aus zwei blauen Photonen 405 nm unter Energieerhaltung ein UV-Photon wird.
Dieser Effekt tritt immer dann auf wenn zwei Photonen bzw. Elektromagnetische Wellen Phasengleich sind und räumlich sowie zeitlich überlappen. Sprich auch das Sonnenlicht im Weltraum zeigt Frequenzverdoppelung, allerdings nur sehr wenig da die Kohärenzlängen so kurz sind. Laser mit ultrakurzen Pulsen zeigen dieses Verhalten immer auch an der Luft.
Die erwähnten BBO dienen genau dieser Phasenanpassung, des bereits sehr kohärentem Laserlicht und machen den Effekt damit sehr viel wahrscheinlicher.
Ausgenutzt wird das z.B. bei neuartigen holographischen Speichermedien die für 405 nm transparent sind und erst im UV Bereich absorbieren. Somit lassen sich noch deutlich kleinere Strukturgrößen realisieren. Hierbei werden "einfach" zwei Photonen des 405 nm Lichtes absorbiert ein weiterer nichtlinearer Prozess der direkt mit der Frequenzverdoppelung verwandt ist.
greenbuddah
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Das gewöhnliche lineare Verhalten ist so zusagen nur eine Näherung 1. Ordnung die gut ist wenn
die Intensitäten gering sind. Die höheren Terme können vernachlässigt werden. Erst bei hohen Intensitäten treten diese in Erscheinung und die Stärke hängt wesentlich vom Material ab.
Das mit dem Sonnenlicht im Weltall würd ich anzweifeln; meines Wissens benötigen solche Effekte immer Materie. Kann mich aber auch irren.
die Intensitäten gering sind. Die höheren Terme können vernachlässigt werden. Erst bei hohen Intensitäten treten diese in Erscheinung und die Stärke hängt wesentlich vom Material ab.
Das mit dem Sonnenlicht im Weltall würd ich anzweifeln; meines Wissens benötigen solche Effekte immer Materie. Kann mich aber auch irren.
bommelrommel schrieb:
Mikrostrukturierung nennt man das dann. Oder Nanostrukturen für Grobmotoriker und -mechaniker.
Stimuliert emittierte Photonen eines Lasers sind stets "völlig" gleich in Phase und Richtung, und Laserlicht besteht zu 99,99% aus eben solchen Teilen. Entsprechende Laserquelle kriegst du bis hinunter auf Hertz frequenz-/ modenstabilisiert. Deiner Aussage nach machts ZAPP und je nach Laserintensität kommt dann plötzlich irgendwo was in der Region von Gammastrahlung raus, weil ja auch die Photonendichte entsprechend groß ist, gerade im aktiven Material selbst.bommelrommel schrieb:
@greenbuddah: Was denn nun, lineare Näherung wegen geriner Intensität oder hohe Intensität?
greenbuddah
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Wenn die Intenität gering ist kannst du den "Materialterm" linear nähern. Für hohe Intensitäten klappt das nicht mehr -> nichtlineare Optik
bommelrommel
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Natürlich ist für die Frequenzverdoppelung bzw. Frequenzmischung immer die Interaktion von zwei EM-Wellen mit einem nichtlinearen Medium nötig. Dies können aber natürlich auch die im Weltraum enthaltenen Atome bzw. Moleküle sein die durch die Strahlung polarisiert werden.
Und ja wenn die Bedingungen stimmen macht es "zapp" und der Effekt tritt auf. Durch die Kohärenz des Lasers, die extrem hohe Energie pro Puls und die Auswahl einer geeignet Phasenanpassung in Form eines speziell ausgerichteten doppelbrechenden Kristalls kann die Wahrscheinlichkeit für solche Prozesse von verschwinden gering auf bis zu dominant erhöht werden.
Weiterhin nimmt die Wahrscheinlichkeit der höheren Potenzen stark ab, das bedeutet die Wahrscheinlichkeit für Frequenzvervielfachung in einem Schritt konvergiert sehr schnell gegen null.
Das stimulierte Photonen eines Lasers stets "völlig" gleich in Phase und Richtung sind widerspricht unter anderem der Heisenbergschen Unschärferelation und ist kompletter Unsinn.
Ein Beispiel sind die extremen spektralen Breiten der kurzen Pulse die bis ins Weißlicht reichen können.
Zu beachten ist in diesem Artikel jedoch, dass es u.a. um 2 Photonenabsorption geht und nicht um Frequenzverdoppelung. Damit wären dann Strukturbreiten im 100 nm Maßstab möglich.
Vielleicht hilft die zugehörige Publikation beim Verständnis:
http://apl.aip.org/applab/v97/i2/p021101_s1
Und ja wenn die Bedingungen stimmen macht es "zapp" und der Effekt tritt auf. Durch die Kohärenz des Lasers, die extrem hohe Energie pro Puls und die Auswahl einer geeignet Phasenanpassung in Form eines speziell ausgerichteten doppelbrechenden Kristalls kann die Wahrscheinlichkeit für solche Prozesse von verschwinden gering auf bis zu dominant erhöht werden.
Weiterhin nimmt die Wahrscheinlichkeit der höheren Potenzen stark ab, das bedeutet die Wahrscheinlichkeit für Frequenzvervielfachung in einem Schritt konvergiert sehr schnell gegen null.
Das stimulierte Photonen eines Lasers stets "völlig" gleich in Phase und Richtung sind widerspricht unter anderem der Heisenbergschen Unschärferelation und ist kompletter Unsinn.
Ein Beispiel sind die extremen spektralen Breiten der kurzen Pulse die bis ins Weißlicht reichen können.
Zu beachten ist in diesem Artikel jedoch, dass es u.a. um 2 Photonenabsorption geht und nicht um Frequenzverdoppelung. Damit wären dann Strukturbreiten im 100 nm Maßstab möglich.
Vielleicht hilft die zugehörige Publikation beim Verständnis:
http://apl.aip.org/applab/v97/i2/p021101_s1
Von Frequenzvervielfachung in einem Schritt hat niemand geredet. Nur: Welche Richtung und Phase hat ein Photon nach dem Akt der Frequenzverdopplung?
Erzähl mir mal, wie ein Laser funktioniert, bei dem die Photonenernte Kraut und Rüben in Hinsicht auf Richtung und Phase liefert...und was genau widerspricht Heisenberg?
Weißlicht bei Ultrakurzpulsen basiert auf dem Anschwingen des Feldes, das quasi länger dauert als der Puls. Das tritt bei jedem Laser auf, nur fällts dort aufgrund der sonst genutzen Pulslänge nicht auf. Bei cw erst recht nicht, wie auch.
Die Lektüre des Papers zeigt mir nur auf, dass der News-Urheber das Paper nicht gelesen hat
@greenbuddah: Größenordnung?
Erzähl mir mal, wie ein Laser funktioniert, bei dem die Photonenernte Kraut und Rüben in Hinsicht auf Richtung und Phase liefert...und was genau widerspricht Heisenberg?
Weißlicht bei Ultrakurzpulsen basiert auf dem Anschwingen des Feldes, das quasi länger dauert als der Puls. Das tritt bei jedem Laser auf, nur fällts dort aufgrund der sonst genutzen Pulslänge nicht auf. Bei cw erst recht nicht, wie auch.
Die Lektüre des Papers zeigt mir nur auf, dass der News-Urheber das Paper nicht gelesen hat
@greenbuddah: Größenordnung?
bommelrommel
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Die von Dir erwähnte Gammastrahlung setzt eine horrende Frequenzvervielfachung voraus.
Alle hier besprochene bezieht sich natürlich auf sehr kurze Pulse, CW stellt eine andere Baustelle dar zumal damit eben nicht ablatiert, also nicht hinreichend sauber gearbeitet werden kann.
Die stim. Emission besitzt in vielerlei Hinsicht die Eigenschaften der auslösenden spontanen Emission. Allerdings laufen natürlich immer etliche spon. und damit auch viele stim. Emissionen parallel ab die unterschiedlichen Ursprungs sind = unterschiedliche Moden und über geringfügig andere Phasen . Dies ist ein Effekt der konstruktionsbedingt immer vorliegt. Du solltest Kohärenz und co. nicht als etwas absolutes Begreifen. Einfachstes Beispiel ist die doch selbst mit unseren Augen sichtbare Aufweitung des Strahlendurchmessers nach nur ein paar Metern. Wie passt das zu deinem Argument alle Photonen würden sich in der selben Richtung fortbewegen?
Weißlicht bei Ultrakurzpulsen basiert direkt auf Heisenberg, denn Energie und Zeit lassen sich nun mal nicht scharf Quantisieren. Dein die Realität stark vereinfachendes Argument beruht auf einer Folge dessen und ist eher im Bereich der Ingenieurswissenschaften anzusiedeln.
Alle hier besprochene bezieht sich natürlich auf sehr kurze Pulse, CW stellt eine andere Baustelle dar zumal damit eben nicht ablatiert, also nicht hinreichend sauber gearbeitet werden kann.
Die stim. Emission besitzt in vielerlei Hinsicht die Eigenschaften der auslösenden spontanen Emission. Allerdings laufen natürlich immer etliche spon. und damit auch viele stim. Emissionen parallel ab die unterschiedlichen Ursprungs sind = unterschiedliche Moden und über geringfügig andere Phasen . Dies ist ein Effekt der konstruktionsbedingt immer vorliegt. Du solltest Kohärenz und co. nicht als etwas absolutes Begreifen. Einfachstes Beispiel ist die doch selbst mit unseren Augen sichtbare Aufweitung des Strahlendurchmessers nach nur ein paar Metern. Wie passt das zu deinem Argument alle Photonen würden sich in der selben Richtung fortbewegen?
Weißlicht bei Ultrakurzpulsen basiert direkt auf Heisenberg, denn Energie und Zeit lassen sich nun mal nicht scharf Quantisieren. Dein die Realität stark vereinfachendes Argument beruht auf einer Folge dessen und ist eher im Bereich der Ingenieurswissenschaften anzusiedeln.
Vielleicht verstehst du unter Moden ja was anderes als ich. Für mich ist das eine Folge der Resonatordimensionierung und dem Gainprofil des aktiven Mediums, während Emission an sich eine andere Baustelle ist, aber letztendlich zu Resonator und Profil passen muss, da sonst keine Verstärkung stattfinden kann. Wie die Emission aber passiert ist der Mode schnurz. Hauptsache, sie ist da, und sie ist auch da.
Die mit unseren Augen sichtbare Aufweitung des Strahls ist eine Sache der Resonatorlänge bzw. der verspiegelten Enden, sofern vorhanden. Mit nem 08/15-He-Ne-Laser kriegst du ohne irgendwelche Kunststücke auf 100m Distanz nen Fleckdurchmesser von unter 5cm hin, weil der Resonator entsprechend abweichende Photonen aus spontaner Emission nicht weiterverstärkt und auch nicht vorn auskoppelt. Bei den paar µm bis mm eines Diodenlasers schauts schon nach rein geometrischer Betrachtung einfach um Größenordnungen schlechter aus. Es hat seinen Grund, warum selbst im billigsten Laserpointer ne Linse verbaut ist.
Dann rechne es doch mal aus. Das was du meinst ist die natürliche Linienverbreiterung, die grundsätzlich wegen der Lebensdauern der angeregten Zustände vorhanden ist. Bei 3ps sind das 0,1meV, die im Normalfall aber durch die weit fetteren Effekte wie Dopplerverbreiterung überlagert sind. Erst bei Attosekundenlasern liegt die Unschärfe im eV-Bereich und schmiert dann übers sichtbare Spektrum.
Die mit unseren Augen sichtbare Aufweitung des Strahls ist eine Sache der Resonatorlänge bzw. der verspiegelten Enden, sofern vorhanden. Mit nem 08/15-He-Ne-Laser kriegst du ohne irgendwelche Kunststücke auf 100m Distanz nen Fleckdurchmesser von unter 5cm hin, weil der Resonator entsprechend abweichende Photonen aus spontaner Emission nicht weiterverstärkt und auch nicht vorn auskoppelt. Bei den paar µm bis mm eines Diodenlasers schauts schon nach rein geometrischer Betrachtung einfach um Größenordnungen schlechter aus. Es hat seinen Grund, warum selbst im billigsten Laserpointer ne Linse verbaut ist.
Dann rechne es doch mal aus. Das was du meinst ist die natürliche Linienverbreiterung, die grundsätzlich wegen der Lebensdauern der angeregten Zustände vorhanden ist. Bei 3ps sind das 0,1meV, die im Normalfall aber durch die weit fetteren Effekte wie Dopplerverbreiterung überlagert sind. Erst bei Attosekundenlasern liegt die Unschärfe im eV-Bereich und schmiert dann übers sichtbare Spektrum.
bommelrommel
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Vielleicht verstehst du unter Moden ja was anderes als ich. Für mich ist das eine Folge der Resonatordimensionierung - eben wir betrachten hier Halbleiterlaser mit einer sehr kurzen und nicht wohldefinierten Resonatorgeometrie.
Dopplerverbreiterung tritt in Festkörperlasern kaum auf und HeNes sowei die meißten anderen eignen sich nun wirklich nicht für kurze Pulse.
Bei 3 ps kommt es ja auch nur zu der erwähnten spektralen Verbreiterung, bei einem kommerziellem 30 fs sieht das dann schon anders aus bei 1.6 eV ein dE von über 0.1 eV zu haben.
Im Prinzip ist es ja so wenn Du einen Laser für ultrakurze Pulse züchtest bekommst Du immer miserable Stahlqualitäten im Vergleich zu dem von dir gebrachtem HeNe da du unzählige oft konstruktionsbedingt leicht verschiedene Moden koppeln musst.
Dopplerverbreiterung tritt in Festkörperlasern kaum auf und HeNes sowei die meißten anderen eignen sich nun wirklich nicht für kurze Pulse.
Bei 3 ps kommt es ja auch nur zu der erwähnten spektralen Verbreiterung, bei einem kommerziellem 30 fs sieht das dann schon anders aus bei 1.6 eV ein dE von über 0.1 eV zu haben.
Im Prinzip ist es ja so wenn Du einen Laser für ultrakurze Pulse züchtest bekommst Du immer miserable Stahlqualitäten im Vergleich zu dem von dir gebrachtem HeNe da du unzählige oft konstruktionsbedingt leicht verschiedene Moden koppeln musst.
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