Laserphysik

Marc Eichhorn, Dozent für Lasermesstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), legt mit „Laserphysik“ ein kompaktes Lehrbuch vor. Es entstand aus einer seit 2008 stattfindenden Vorlesung für Laserphysik in der Karlsruhe School of Optics and Photonics am KIT und richtet sich an Studierende der Physik, der Ingenieurswissenschaften, der Chemie und Mathematik ab dem 3. Semester.

Der Untertitel „Grundlagen und Anwendungen“ ist allerdings etwas missverständlich, da nicht die Anwendungen des Lasers, sondern lediglich die Realisierung spezieller Lasertypen diskutiert werden.

Eichhorn stellt zunächst kurz die quantenmechanischen Grundlagen von Lasern, die prinzipielle Funktionsweise sowie die Eigenschaften und Konsequenzen der optischen Resonatoren vor. Daran schließt sich ein Kapitel über die Erzeugung kurzer und ultrakurzer Laserpulse durch Güteschaltung bzw. Modenkopplung an. Schließlich diskutiert er verschiedene Lasertypen vom Gas- bis zu Festkörperlasern und die noch spezielleren Faser- und Scheibenlaser.

Das Buch liest sich gut, und der Leser erhält in kurzer Zeit einen Überblick über die wesentlichen Grundlagen des Lasers. Allerdings komprimiert Eichhorn die Grundlagen auf 75 Seiten. Diese sehr knappe Darstellung lässt Vertiefungen und weitergehende Erläuterungen wünschenswert erscheinen. Andererseits nimmt sich der Autor die Zeit und erläutert etwa beim Quasi-Drei-Niveau-Laser die Einflüsse verschiedener Untergruppen im Niveauschema relativ detailliert.

Um dem selbstgestellten Anspruch, die Formeln direkt in der Praxis nutzen zu können, zu erfüllen, wären viel mehr konkrete Anwendungsbeispiele nötig gewesen. Auch Übungsaufgaben wären vorteilhaft, damit die Leser ihren Wissenszuwachs überprüfen können. Da das Buch auf eine Vorlesung zurückgeht, sollten Auf­gaben eigentlich verfügbar sein. Das Buch wartet auch mit einigen ungewöhnlichen Aspekten auf. So werden z. B. die elektronischen Aspekte der früher zum Pumpen überwiegend eingesetzten Blitzlampen diskutiert.

Schön gelungen ist der letzte Teil mit den modernen Ausprägungen der Laser – Faser- und Scheibenlaser –, um thermische Effekte zu minimieren. Geprägt durch seine eigenen Arbeiten diskutiert Eichhorn die verschiedenen Aspekte des Faserlasers vorwiegend am Beispiel Tm-dotierter Fasern. Die getroffenen Aussagen sind jedoch allgemeingültig und lassen sich leicht auf andere Systeme übertragen.

Insgesamt bietet das Buch einen schnellen Einstieg in die Thematik des Lasers. Es ergänzt damit be­stehende Lehrbücher, kann umfassendere Nachschlagewerke aber nicht ersetzen.

Prof. Dr. Stefan ­Nolte, Institut für Angewandte Physik, Universität Jena