Wie funktioniert ein Laser?

Grundlagen der Lasertechnik

In unserem kurzen Video erklären wir Ihnen die Funktionsweise sowie den Aufbau einer Lasermaschine.

Herkunft des Begriffs "Laser"




Light amplification by stimulated emission of radiation

Das Wort "LASER" ist ein Akronym und steht für "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation". Auf Deutsch bedeutet das “Lichtverstärkung durch stimulierte Emission” oder noch einfacher ausgedrückt: Mit Strom angeregte Lichtteilchen (Photonen) geben Energie in Form von Licht ab. Dieses Licht wird dann zu einem Strahl gebündelt. So entsteht ein Laserstrahl.

Technischer Aufbau eines Lasers

Komponenten in der Lasertechnik

Lasersysteme bestehen allgemein aus drei Komponenten:

  1. einer externen Pumpquelle (diese führt dem Lasergerät externe Energie zu)
  2. dem aktiven Lasermedium
  3. dem Resonator

Im Inneren der Lasermaschine befindet sich ein aktives Lasermedium. Je nach Bauart des Lasergeräts kann das Lasermedium aus einer Gasmischung (CO2 Laser), aus einem Kristallkörper (YAG Laser) oder aus Glasfasern (Faser Laser) bestehen. Wird dem Lasermedium durch die Pumpquelle Energie zugeführt, gibt sie diese Energie in Form von Strahlung wieder ab.

Das aktive Lasermedium befindet sich zwischen zwei Spiegeln, dem "Resonator". Einer dieser Spiegeln ist halbdurchlässig. Im Resonator wird die Strahlung des aktiven Lasermediums verstärkt. Parallel kann nur eine bestimmte Strahlung den Resonator durch den halbdurchlässigen Spiegel verlassen. Die gebündelte Strahlung ergibt letzendlich die Laserstrahlung.

Eigenschaften eines Laserstrahls: Monochromatisch und hohe Kohärenz

Laserstrahlung hat drei fundamentale Eigenschaften:
  1. Monochromatisch: das heißt, die Laserstrahlung besteht nur aus einer Wellenlänge.
  2. Hohe Kohärenz und damit Phasengleichheit.
  3. Die Wellen des Lasers sind durch die Kohärenz annähernd parallel
Aufgrund der genannten Eigenschaften wird das Laserlicht bei vielen Andwendungen der modernen Materialbearbeitung verwendet. Die Intensität bleibt durch die Kohärenz sehr lange erhalten und kann durch (Fokus)Linsen zusätzlich gebündelt werden. Der Laserstrahl trifft auf das Material auf, wird absorbiert und erhitzt dadurch die Oberfläche des Materials. Durch diese Hitzeentwicklung kann das Material abgetragen oder sogar gänzlich verdampft werden. Zahlreiche Materialien können somit per Laserstrahl graviert, markiert oder geschnitten werden.

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