Optischer Resonator

Was ist ein optischer Resonator?

Ein optischer Resonator ist ein Gerät, das elektromagnetische Wellen durch Reflexion zwischen zwei Spiegeln aufrechterhält. Der Zweck eines optischen Resonators besteht darin, die Wellenlänge des elektromagnetischen Feldes zu erhöhen, indem es in einer geschlossenen Schleife gehalten wird. Optische Resonatoren sind ein wichtiger Bestandteil in der Optik, insbesondere in der Lasertechnologie.

Beispiel: Anwendung eines optischen Resonators

Ein Beispiel für die Anwendung eines optischen Resonators ist ein Laser. Ein Laser besteht aus einem optischen Resonator, der mit einem aktiven Medium gefüllt ist. Wenn das aktive Medium von einer Energiequelle stimuliert wird, werden Photonen emittiert. Diese Photonen werden durch das optische Resonator reflektiert und verstärkt, wodurch ein Laserstrahl entsteht. Der optische Resonator ist somit ein Schlüsselbestandteil, der die Ausgabe des Laserlichts ermöglicht.

Wie funktioniert ein optischer Resonator?

Ein optischer Resonator funktioniert durch die Reflexion von Photonen zwischen zwei Spiegeln. Die beiden Spiegel des optischen Resonators müssen eine hohe Reflektivität aufweisen, um den maximalen Effekt zu erzielen. Wenn Photonen zwischen den Spiegeln hin- und herlaufen, kann es aufgrund von Interferenzen zu einer Verstärkung der Wellenlänge kommen. Dies führt dazu, dass die elektromagnetischen Felder im optischen Resonator selbstverstärkend sind.

Arten von optischen Resonatoren

Es gibt verschiedene Arten von optischen Resonatoren, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind. Eine der bekanntesten Arten ist der Fabry-Perot-Resonator, der aus zwei parallelen Spiegeln besteht. Ein weiterer Typ ist der Mikroring-Resonator, der aus einem ringförmigen Wellenleiter und einem zentral gelegenen Spiegel besteht. Andere Arten von optischen Resonatoren umfassen den DFB-Resonator, den Distributed-Feedback-Resonator und den DBR-Resonator, den Distributed-Bragg-Reflector-Resonator. Jeder dieser Resonatortypen hat seine eigenen Vor- und Nachteile und eignet sich für bestimmte Anwendungen.