19.05.2004
Coherent Optics: Fundamentals and Applications
Lauterborn, Kurz
Coherent Optics: Fundamentals and Applications
Die Optik spielt nicht nur in vielen aktuellen Anwendungen eine wichtige Rolle, sie liefert häufig auch erst den entscheidenden Impuls für die Entwicklung neuer Technologien oder Produkte. Daher kommt einer fundierten Kenntnis der verschiedenen optischen Disziplinen eine essenzielle Bedeutung zu. Unterteilt man die Optik in die Bereiche geometrische Optik, Wellenoptik, Quantenoptik und statistische Optik, dann ist dieses Buch im Bereich der Wellenoptik angesiedelt. Es ist die zweite überarbeitete Auflage eines bereits 1995 erstmals auf Englisch, später auch auf Deutsch erschienenen Lehrbuchs.
Im Vergleich zur ersten Auflage von 1995 fällt zunächst auf, dass das Weißlichthologramm von der Frontseite des Buches verschwunden ist. Am bereits bestehenden Inhalt der ersten Auflage wurde dagegen wenig geändert. Die wichtigsten Veränderungen sind, neben einigen kleineren Erweiterungen, vor allem notwendige Ergänzungen angesichts der Entwicklungen der letzten Jahre. So wurde die Beschreibung des Lasers um ein Unterkapitel zur transienten Dynamik erweitert und außerdem ein komplett neues Kapitel über die Physik kurzer Lichtpulse eingefügt. Aufgrund der Auswahl der behandelten Themen stellt dieses Buch keine Konkurrenz, sondern eine Ergänzung zu anderen, umfangreicheren Lehrbüchern, wie denen von Bergmann-Schaefer (3. Bd.), Born/Wolf oder Hecht dar. Die Darstellungen und alle Herleitungen sind angenehm kompakt und schlüssig, ohne Zwischenschritte auszulassen, was eine sehr gute Lesbarkeit zur Folge hat.
Ausgehend von den Maxwell-Gleichungen leiten die Autoren zunächst sehr prägnant die verschiedenen Wellenformen ab. Dabei wird deutlich, dass sich das Buch an Personen mit einer zumindest grundlegenden Kenntnis der Optik richtet. Die folgenden Kapitel diskutieren die Kohärenzeigenschaften von Licht anhand von Korrelationsfunktionen und Phänomene und Anwendungen der Interferometrie, wie die Vielstrahl-Interferenz, den Speckles und der Holographie. Dabei hält die Beschreibung der grundlegenden Hologrammtypen einen der wenigen Wermutstropfen dieses Buches bereit. Entgegen den sonst üblichen Definitionen haben hier die Begriffe ¿reflection¿ und ¿transmission holograms¿ eine andere Bedeutung, was zur Verwirrung eines weniger versierten Lesers führen kann. Wiederum sehr überzeugend ist die Einführung in die Fourier-Optik. Im Kapitel über Laser wird ausgehend von Ratengleichungen die Dynamik diskutiert, woran sich dann die Diskussion über die Eigenschaften und Erzeugung kurzer Lichtpulse anschließt. Danach folgen noch Kapitel über die Nichtlineare Optik, in dem u. a. Zwei-Photonen-Absorption, Frequenzverdopplung und parametrische Verstärker diskutiert werden, und die Fiber-Optik. Zu jedem Kapitel gibt es sorgfältig ausgewählte Aufgaben, die am Ende des Buches, zur großen Freude eines jeden Lesers, vollständig gelöst werden.
Insgesamt ist die Darstellung der Themen überaus gelungen, sodass dieses Buch sehr empfehlenswert ist und mit Sicherheit noch viele begeisterte Leser finden wird.
Dipl.-Phys. Gernot Berger, Prof. Dr. Cornelia Denz, Institut für Angewandte Physik, Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Die Optik spielt nicht nur in vielen aktuellen Anwendungen eine wichtige Rolle, sie liefert häufig auch erst den entscheidenden Impuls für die Entwicklung neuer Technologien oder Produkte. Daher kommt einer fundierten Kenntnis der verschiedenen optischen Disziplinen eine essenzielle Bedeutung zu. Unterteilt man die Optik in die Bereiche geometrische Optik, Wellenoptik, Quantenoptik und statistische Optik, dann ist dieses Buch im Bereich der Wellenoptik angesiedelt. Es ist die zweite überarbeitete Auflage eines bereits 1995 erstmals auf Englisch, später auch auf Deutsch erschienenen Lehrbuchs.
Im Vergleich zur ersten Auflage von 1995 fällt zunächst auf, dass das Weißlichthologramm von der Frontseite des Buches verschwunden ist. Am bereits bestehenden Inhalt der ersten Auflage wurde dagegen wenig geändert. Die wichtigsten Veränderungen sind, neben einigen kleineren Erweiterungen, vor allem notwendige Ergänzungen angesichts der Entwicklungen der letzten Jahre. So wurde die Beschreibung des Lasers um ein Unterkapitel zur transienten Dynamik erweitert und außerdem ein komplett neues Kapitel über die Physik kurzer Lichtpulse eingefügt. Aufgrund der Auswahl der behandelten Themen stellt dieses Buch keine Konkurrenz, sondern eine Ergänzung zu anderen, umfangreicheren Lehrbüchern, wie denen von Bergmann-Schaefer (3. Bd.), Born/Wolf oder Hecht dar. Die Darstellungen und alle Herleitungen sind angenehm kompakt und schlüssig, ohne Zwischenschritte auszulassen, was eine sehr gute Lesbarkeit zur Folge hat.
Ausgehend von den Maxwell-Gleichungen leiten die Autoren zunächst sehr prägnant die verschiedenen Wellenformen ab. Dabei wird deutlich, dass sich das Buch an Personen mit einer zumindest grundlegenden Kenntnis der Optik richtet. Die folgenden Kapitel diskutieren die Kohärenzeigenschaften von Licht anhand von Korrelationsfunktionen und Phänomene und Anwendungen der Interferometrie, wie die Vielstrahl-Interferenz, den Speckles und der Holographie. Dabei hält die Beschreibung der grundlegenden Hologrammtypen einen der wenigen Wermutstropfen dieses Buches bereit. Entgegen den sonst üblichen Definitionen haben hier die Begriffe ¿reflection¿ und ¿transmission holograms¿ eine andere Bedeutung, was zur Verwirrung eines weniger versierten Lesers führen kann. Wiederum sehr überzeugend ist die Einführung in die Fourier-Optik. Im Kapitel über Laser wird ausgehend von Ratengleichungen die Dynamik diskutiert, woran sich dann die Diskussion über die Eigenschaften und Erzeugung kurzer Lichtpulse anschließt. Danach folgen noch Kapitel über die Nichtlineare Optik, in dem u. a. Zwei-Photonen-Absorption, Frequenzverdopplung und parametrische Verstärker diskutiert werden, und die Fiber-Optik. Zu jedem Kapitel gibt es sorgfältig ausgewählte Aufgaben, die am Ende des Buches, zur großen Freude eines jeden Lesers, vollständig gelöst werden.
Insgesamt ist die Darstellung der Themen überaus gelungen, sodass dieses Buch sehr empfehlenswert ist und mit Sicherheit noch viele begeisterte Leser finden wird.
Dipl.-Phys. Gernot Berger, Prof. Dr. Cornelia Denz, Institut für Angewandte Physik, Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Weitere Infos:
W. Lauterborn, T. Kurz: Coherent Optics: Fundamentals and Applications
2. überarb. Aufl., Springer, Berlin 2003. XIII + 346 S., 183 Abb., Geb., ISBN 3-540-43933-1
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