Was ist ein optisch parametrischer Oszillator (OPO)?
Ein optisch parametrischer Oszillator (OPO) ist ein Gerät, das Laserstrahlen in verschiedene Frequenzen aufspaltet. Es verwendet dabei einen nichtlinearen Kristall, der auf das einfallende Laserlicht reagiert und eine neue Frequenz erzeugt. Dieser Prozess wird als parametrische Verstärkung bezeichnet. Der OPO ist eine wichtige Komponente in der optischen Signalverarbeitung und Bildgebung.
Wie funktioniert ein optisch parametrischer Oszillator (OPO)?
Der OPO arbeitet auf der Grundlage der parametrischen Verstärkung. Das einfallende Laserlicht wird durch den nichtlinearen Kristall geleitet, wo es auf ein höheres Energieniveau gehoben wird. Dabei entsteht ein neues Photon mit geringerer Energie und einer anderen Frequenz. Der OPO ist so konstruiert, dass es das eingestrahlte Laserlicht in zwei neue Strahlen aufspaltet. Diese haben unterschiedliche Frequenzen und Polarisationen. Der OPO ist somit ein wichtiger Baustein für viele Anwendungen in der Bildgebung und der spektroskopischen Analyse.
Anwendungen von optisch parametrischen Oszillatoren (OPOs)
Optisch parametrische Oszillatoren (OPOs) finden in vielen Anwendungsbereichen Verwendung. In der Bildgebung werden OPOs beispielsweise zur Erzeugung von Licht mit höherer Energie und kürzerer Wellenlänge eingesetzt. Dadurch können kleinere Details in biologischen Proben oder Materialien sichtbar gemacht werden. OPOs werden auch in der Spektroskopie eingesetzt, um die chemischen Eigenschaften von Materialien zu analysieren.
Beispiel: Verwendung eines OPOs in der Bildgebung
Ein Beispiel für die Verwendung eines optisch parametrischen Oszillators (OPO) in der Bildgebung ist die Zweiphotonenfluoreszenzmikroskopie (TPF). Hierbei wird das Muster von fluoreszierenden Molekülen in einer Probe durch die Ereignisse ausgelöst, bei denen zwei Photonen mit unterschiedlichen Frequenzen gleichzeitig in den Kristall eintreffen. Das Licht mit höherer Energie und kürzerer Wellenlänge, das durch den OPO erzeugt wird, wird dann dazu verwendet, die fluoreszierenden Moleküle in der Probe zu erregen. TPF wird oft in der Biologie zur dreidimensionalen Bildgebung von Geweben verwendet.
