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K: Kurzzeitphysik

K 5: Laserstrahl-Wechselwirkungen

K 5.3: Vortrag

Donnerstag, 6. April 2000, 14:30–14:45, HS XIV

Absorption ultrakurzer Laserpulse durch Dielektrika: Anregung eines freien Elektronengases — •B. Rethfeld^1,3, A. Kaiser^1,2, M. Vicanek¹ und G. Simon¹ — ¹Institut für Theoretische Physik, Technische Universität Braunschweig, Mendelssohnstr. 3, D-38106 Braunschweig — ²Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, Nöthnitzerstr.38, D-01187 Dresden — ³Institut für Laser- und Plasmaphysik, Universität-GHS-Essen, D-45117 Essen

Ein Isolator absorbiert ultrakurze Laserpulse durch ein freies Elektronengas, welches vom Laser selbst angeregt wird. Hierfür sind im wesentlichen zwei Prozesse verantwortlich, die Multiphoton–Ionisation und die Elektron–Elektron Stoßionisation. Mittels einer zeit- und energieaufgelösten Beschreibung durch Boltzmann’sche Stoßterme berechnen wir explizit die Verteilungsfunktion der freien Elektronen im Leitungsband des Dielektrikums während und nach der Bestrahlung. Wir zeigen für SiO₂ und Intensitäten im Bereich der Schadensschwelle, daß bei Pulsdauern unter 100 fs die Stoßionisation eine nur unwesentliche Rolle spielt und nicht mit der üblichen Ratengleichung für die Stoßlawine beschrieben werden kann. Berechnete Schadensschwellen sind in guter Übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen.