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Bachelorarbeiten

 Die Bachelorarbeit ist im Modulhandbuch B.Sc. in Physik beschrieben. Die Bachelor-Arbeit kann jederzeit ab dem 5. Semester und nach Erreichen von 90cps begonnen werden.

Die von mir angebotenen Themen liegen auf dem Gebiet des Aufbaus und der Entwicklung von Demonstrationsexperimenten aus den Bereichen Atomphysik, Optik und Quantenoptik. Das genaue Thema wird dabei mit den Kandidaten festgelegt. Im folgenden sind einige Beispiele aufgeführt.Sollten Sie Interesse an einem dieser Themen oder auch anderen Experimenten aus dem Bereich Atomphysik, Optik und Quantenoptik haben, sprechen Sie mich einfach an oder schicken eine mail.

Mögliche Bachelorarbeitsthemen

  • Messung der Photonenstatistik von Licht >>
  • "Spiking" und Relaxationsoszillationen in einem Nd:YAG-Laser >>
  • Design und Berechnung eines gepulsten Nd:YAG-Lasers >>
  • Mehr Themen auf Anfrage, eigene Ideen sind willkommen

 

Abgeschlossene Bachelorarbeiten

  • Aufbau eines frequenzverdoppelten Nd:YAG Lasers
  • Aufbau eines gepulsten Nd:YAG Lasers
  • Der Wackelpuddinglaser
  • Erzeugung einzelner Photonen
  • Optische Pinzette
  • Low-Cost optische Shutter
  • Aufbau einer magnetooptischen Falle
  • Diodenlaser & Spektroskopie mit Diodenlasern
  • elektronische Laser
  • Quantenrauschen
  • Batteriegetriebene Paulfalle
  • Ein CD-Laufwerk als Mikroskop
  • Ein DVD-Brenner als optische Pinzette
  • Erzeugung von Laguerre-Gauß-Moden

 

Detaillierte Beschreibung der offenen Arbeiten

 

Im Teilchenbild besitzt Licht eine "Körnigkeit", d.h. die Intensität unterliegt einer zeitlichen Schwankung, die als statistische Verteilung von Photonen interpretiert werden kann. Ziel dieser Arbeit ist die Messung dieser Verteilung für thermisches Licht sowie Laserlicht. Dazu müssen die zeitlichen Schwankungen der Intensität mit einem geeigneten Detektionssystem gemessen werden (siehe z.B. Am. J. Phys. 64, 240 (1996)).

Im Rahmen der Arbeit soll ein Korrelationssystem für einzelne Photonen aufgebaut werden, mit welchem die Photonenstatistik gemessen werden kann.  

Beim Start eines Lasers kommt es zu sogenanntem "Spiking", d.h. der Laser springt mehrfach an und geht danach wieder aus, da keine Inversion mehr vorhanden ist. Erst nach einiger Zeit kommt er ins Gleichgewicht und emittiert kontinuierlich. Ähnliches geschieht, wenn der Laser im laufenden Betrieb gestört wird, indem z.B. die Pumpleistung variiert wird. Nach dieser Störung oszilliert die Leistung des Lasers, und relaxiert nach einiger Zeit wieder in den kontinuierlichen Betrieb. Dabei hängt die Frequenz der Oszillation sowie des Spikings von der Lebensdauer des oberen Laserniveaus ab, und liegt bei Nd:YAG im Mikrosekundenbereich, kann also sehr gut gemessen werden.

Im Rahmen der Bachelorarbeit soll ein bereits existierder Demonstrationslaser modifiziert werden, so dass sowohl Spiking als auch Relaxationsoszillationen gemessen werden können. Die mit dem Aufbau durchgeführten Messungen können mit theoretischen Erwartungen verglichen werden. Die Störung soll dabei über eine Modulation der Pumpleistung realisiert werden, zur Beobachtung von Spiking soll zusätzlich ein schneller Shutter in den Resonator eingebracht werden.

 

In einer früheren Bachelorarbeit wurde ein Nd:YAG-Laser aufgebaut, bei der ein Fotoblitz als Pumpquelle dient.Dabei wurden im wesentlichen vorhandene Komponenten verwendet, so dass keine Optimierung der Ausgangsleistung möglich war.


In dieser eher theoretisch angesiedelten Arbeit soll ein Aufbau entwickelt werden, der im Hinblick auf Strahlprofil und Ausgangsleistung optimiert ist. Dazu müssen aus den experimentellen Randbedingungen wie Kristallabsorption, Kristalllänge sowie Pumpgeometrie die relevanten Laserparameter bestimmt werden, und im weiteren dann für diese Parameter der optimale Resonator konfiguriert werden. Die gewonnenen Ergebnisse können dann gegebenfalls am echten Laser umgesetzt werden.

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