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2022-09-11T14:41:05Z

Aufzählung

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Die Bildung einer '''Kerr-Linse''' (nach [[John Kerr (Physiker)|John Kerr]]) ist ein Effekt der [[Nichtlineare Optik|nichtlinearen Optik]] und beruht auf dem [[Kerr-Effekt]].

== Erklärung ==
Hängt in einem nichtlinearen Medium der [[Brechungsindex]] <math>n</math> linear von der [[Intensität (Physik)|Intensität]] <math>I</math> des Lichtes ab, so gilt (Kerr-Effekt):

:<math>n(I) = n_0 + n_2 \cdot I</math>

mit
* <math>n_0</math>: Brechungsindex bei Abwesenheit von Licht
* <math>n_2</math>: Kerr-Koeffizient.

Fällt nun ein Laserstrahl hoher Intensität, dessen Strahlprofil in der Mitte am stärksten ist, auf das Medium, so ist die Phasenänderung an dieser Stelle entsprechend dem Brechungsindex am höchsten, während sie in den Randbereichen kleiner ist. Für positives <math>n_2</math> führt dies zu ''Selbstfokussierung'', für negatives <math>n_2</math> zu ''Selbstdefokussierung''.

== Beispiel: Gauß'scher Strahl ==
Ist das Strahlprofil [[Gaußkurve|gaußförmig]], lässt sich für das Medium eine [[Brennweite]] <math>f</math> angeben:

:<math>f = \frac{\pi}{8} \cdot \frac{w^4}{n_2 \cdot d \cdot P}</math>

mit
* <math>w</math>: Strahlradius
* <math>d</math>: Dicke des Mediums
* <math>P</math>: [[Leistung (Physik)|Leistung]] des Lasers.

== Anwendung ==
Die Kerr-Linse im [[Titan-Saphir-Laser]] sorgt für den stabilen [[Ultrakurzpulslaser|Ultrakurzpuls]]-Betrieb. Mit Linsen wird das Licht im [[Resonator]] gezielt so aufgeweitet, dass nur die von der Kerrlinse fokussierten ultrakurzen Pulse mit hoher Intensität verlustfrei von Endspiegel zu Endspiegel reflektiert werden. Die [[Continuous wave|cw]]-Anteile werden dagegen aufgeweitet und erfahren dadurch höhere Verluste, weshalb sich die Pulse im Resonator durchsetzen.

== Weblinks ==
* {{elpt|kerr_lens|Kerr Lens}}

[[Kategorie:Nichtlineare Optik]]

Kerr-Linse - Versionsgeschichte

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