Modengekoppelter Laser

Was ist ein modengekoppelter Laser?

Ein modengekoppelter Laser ist ein Laser, bei dem mehrere Lasermoden, also verschiedene Schwingungsfrequenzen, gekoppelt sind. Im Gegensatz dazu gibt es Einzelmodenlaser, bei denen nur eine Frequenz genutzt wird. Diese Kopplung von Lasermoden sorgt dafür, dass der modengekoppelte Laser eine höhere Leistungsdichte und eine höhere Kohärenzlänge hat als ein Einzelmodenlaser.

Wie funktioniert ein modengekoppelter Laser?

Ein modengekoppelter Laser besteht aus einem Laserresonator, der aus zwei Spiegeln besteht. In diesem Resonator befindet sich ein aktives Medium, das durch optische Pumpen angeregt wird. Durch die Kopplung der Lasermoden wird die Energie im Resonator effektiver genutzt und der Laser gibt eine kohärente Strahlung ab. Die Kopplung kann durch verschiedene Methoden erreicht werden, wie zum Beispiel durch die Verwendung von diffraktiven Elementen oder durch die Anpassung der Resonatorgeometrie.

Anwendungsbereiche von modengekoppelten Lasern

Modengekoppelte Laser werden in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt, wie zum Beispiel in der Materialbearbeitung, der Markierung von Produkten, der Datenübertragung oder der Messtechnik. Besonders wichtig sind sie auch in der Medizin, wo sie zur Therapie von Krankheiten wie Krebs eingesetzt werden.

Beispiel: Die Verwendung von modengekoppelten Lasern in der Krebstherapie

Modengekoppelte Laser können in der Krebstherapie eingesetzt werden, um Tumorzellen gezielt zu zerstören. Dabei wird der Laserstrahl auf den Tumor gerichtet und durch die hohe Leistungsdichte werden die Zellen selektiv zerstört, während das umliegende Gewebe geschont wird. Gleichzeitig kann der Laser auch genutzt werden, um das Tumorwachstum zu stoppen, indem er die Blutversorgung des Tumors unterbricht. Diese Methode nennt man photodynamische Therapie und sie wird bereits erfolgreich zur Behandlung von Hautkrebs eingesetzt.