Bei dem Projekt geht es um eine neue Form der unidirektionalen Emission, die kürzlich in einem Ringraum-Faserlaser beobachtet wurde. Die ungewöhnlichsten Eigenschaften dieser neuen Form der unidirektionalen Lichtemission sind, dass sie in einem optisch reziproken Ringhohlraum auftritt, ein schwellenwertähnliches Erscheinungsbild weit über der Laserschwelle bei vollem Laserbetrieb aufweist, keine vordefinierte Richtung hat und von einer optischen Bistabilität begleitet wird.
Unsere Hypothese ist, dass wir eine bisher unbekannte Form der Instabilität bei Ringlasern beobachtet haben. Mit zunehmender Pumpleistung wird der bidirektionale stationäre Zustand bei kleinen Leistungsfluktuationen allmählich instabiler. Fluktuationen werden hauptsächlich bei kleinen Pumpleistungen gedämpft, so dass das System die bidirektionale Emission aufrechterhalten kann. Im Gegensatz dazu werden Fluktuationen bei hoher Pumpleistung zunehmend verstärkt, bis ihre Verstärkung stärker ist als der Dämpfungsmechanismus. Dies eröffnet neue Wege, diese Instabilität zu nutzen, und erhöht ihr Wirkungspotenzial erheblich. In seiner gegenwärtigen Erscheinung wird ein Zusammenspiel von linearem und nichtlinearem Verlust erwartet. Es wird erwartet, dass der nichtlineare Verlust bei der Laserwellenlänge aufgrund der stimulierten Raman-Streuung durch den linearen Verlust bei den Stokes-Raman-Komponenten des Spektrums beeinflusst wird. Darüber hinaus scheint ein Richtungsungleichgewicht in Bezug auf den linearen und/oder nichtlinearen Verlust die Instabilität zu begünstigen und ihre Schwelle zu senken. Wie bei den bereits beobachteten Laserinstabilitäten erwarten wir, dass diese Richtungsinstabilität ein neues Phänomen ist, das auf dem Zusammenspiel bekannter physikalischer Effekte beruht, und nicht ein grundlegend neuer physikalischer Effekt.

Das Projekt wird gefördert durch die DFG-Sachbeihilfe unter der Nummer HA 9026/2-1; AOBJ: 675090.