Franz Aussenegg und der erste steirische Laser

Beim Besuch im UniGraz@Museum waren wir sehr erfreut, Franz Aussenegg, den Erbauer des ersten steirischen Lasers, zu treffen. Der emeritierte Universitätsprofessor war so freundlich, uns aus der Zeit zu berichten, als er seinen Laser entwickelte.

Im Jahre 1963, kurz vor dem Abschluss seines Physikstudiums, trat sein damaliger Betreuer und Institutsleiter an ihn heran und bat ihn, nach seiner Promotion am Physikinstitut in Graz zu bleiben, um sich mit einer in Amerika neu entwickelten Lichtquelle zu befassen. Aussenegg erhielt nicht viel Information darüber, nur dass es sich beim Laser um eine Lichtquelle handelt, die Licht mit besonderen Eigenschaften erzeugt, nämlich gut gebündelt und einfärbig.

Die Informationsbeschaffung war damals nicht so einfach wie heute, wo man im Internet blitzschnell jede Neuigkeit aus der ganzen Welt nachschlagen kann. Aussenegg musste sich mühsam die amerikanische Fachliteratur beschaffen, was zwei bis drei Monate in Anspruch nahm. Beim Studium dieser Publikationen lernte er die Funktionsweise eines Lasers kennen. Er erkannte das immense Potenzial, das sich hinter dieser neuen Technologie verbarg, und war sich sicher, dass der Laser die Optik revolutionieren werde. Deshalb nahm Aussenegg das Angebot, in Graz zu bleiben und den ersten steirischen Laser zu bauen, sehr gerne an.

Funktionsweise des Lasers

Ein Laser ist im Prinzip eine Lichtmaschine, also ein Apparat, mit dem man ganz bestimmte Lichtwellen erzeugen kann. Bei herkömmlichen Lichtquellen wird das Licht in Form von kleinsten Portionen, sogenannten Lichtquanten, abgegeben, und es breitet sich durch eine Überlagerung von kleinen Wellenpaketen aus. Da das natürliche Licht alle Eigenschaften einer Welle aufweist, müsste man, um künstliches Laserlicht zu erzeugen, einen optischen Resonator zu einer Schwingung anregen und davon eine Welle ableiten. Die einfachste Möglichkeit, einen optischen Resonator zu gestalten, ist es, zwei Spiegel gegenüberzustellen, zwischen denen sich eine Lichtquelle ausbreitet. Das Licht trifft dabei senkrecht auf die Spiegel und wird reflektiert. Einer der Spiegel muss teilweise durchlässig sein, um eine Lichtwelle auskoppeln zu können, wodurch man eine gebündelte Emission erhält. Damit ein Laser funktioniert, muss der optische Resonator angeregt werden, das heißt, es wird Energie von außen zugeführt. Man benötigt auch ein lichtverstärkendes Material im Resonator, um einen gebündelten Lichtstrahl zu erzeugen.

Der erste steirische Laser

Der Bau des ersten Lasers gelang 1960 in den USA. Nach ungefähr einjähriger Arbeit gelang Franz Aussenegg Ende 1964 die Fertigstellung des ersten steirischen Lasers. Gebaut wurde der Laser in der feinmechanischen Werkstätte des Grazer Physikinstituts. Anhand des Laserkopfes seiner damaligen Konstruktion, die im UniGraz@Museum ausgestellt ist, erklärte uns Herr Professor Aussenegg den Aufbau seines Lasers. Seine Konstruktion wich etwas von jener der Amerikaner ab, da die benötigten Bauteile damals in Österreich nicht so einfach erhältlich waren. Als optischen Resonator verwendete er einen Rubinstab, den er von einer Schweizer Firma bezog, die Rubinsteine für die Uhrenproduktion herstellte. Sein Laser wurde durch eine Blitzlampe angeregt, die ultraviolettes Licht emittierte.

In der Forschung war Ausseneggs Laser einige Monate lang im Einsatz. Durch die Einführung neuerer Lasermaterialien wurden jedoch bald neue Laser entwickelt, sodass Ausseneggs Laser Verwendung in der Lehre fand. Dort durften Studierende im Physikpraktikum einige Jahre damit arbeiten.

Experimente mit Laser

Franz Aussenegg zeigte uns auch noch ein paar Experimente mit Lasern, etwa einen Vergleich von kohärentem Laserlicht mit inkohärentem Licht. In einem weiteren Laserexperiment entzündete Herr Professor Aussenegg ein Zündholz mit einem Infrarotlaser. Der Laser hat zwar nur eine Leistung von wenigen Watt, aber durch die Lichtbündelung ist er in der Lage, ein Zündholz aus einem Meter Entfernung zu entzünden.

Lasertechnologie findet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, etwa in der Medizin. Anschaulich demonstrierte Franz Aussenegg die Auswirkung von unterschiedlichem Laserlicht auf menschliches Gewebe: Grünes Laserlicht durchdringt das menschliche Gewebe nicht, während rotes Laserlicht in gestreuter Form hindurchdringt.

Wir bedanken uns bei Professor Franz Aussenegg für die spannenden Einblicke in die Welt des Lasers und bei Franz Stangl für seine wertvolle Unterstützung.