Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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DF: Dielektrische Festkörper
DF 3: Elektrische und optische Eigenschaften III
DF 3.2: Vortrag
Dienstag, 23. März 1999, 10:20–10:40, R2
Absorptions- und Emissionsquerschnitte von Er3+-Ionen
in Ti:LiNbO3-Wellenleitern — •V. Dierolf, A.B. Kutsenko, C. Sandmann, F. Tallian und W. von der Osten — Fachbereich Physik, Universität Paderborn
Die Möglichkeit, in Lithiumniobat (LiNbO3) durch Eindiffusion von Titan- und Erbiumionen passive und aktive Wellenleiterbauelemente (z. B. Laser bei 1.5µm) herzustellen, ergibt eine gute Perspektive zur Realisierung integriert-optischer Bauelemente[1]. Mit dem Ziel, die bereits existierenden Komponenten um Laser im mittleren infraroten und grünen Spektralbereich zu ergänzen, haben wir in Ti:LiNbO3-Wellenleitern die 3µm und 550nm Übergänge des Er3+ und die jeweils maßgeblichen Anregungsmechanismen untersucht. Mit Hilfe einer („pump-probe“)-Doppelmodulations- Spektroskopie wurde die Absorption aus angeregten Zuständen gemessen, die durch Pumpen mit Diodenlasern bei 980nm und 1.5µm bevölkert wurden. Aus den gewonnenen Spektren können Absorptionsquerschnitte bestimmt werden, die sich mit denen aus einer Judd-Ofelt-Analyse (JO-Parameter : Ω2=7.3, Ω4=2.2, Ω6=1.3 [10−20cm−2]) gewonnenen theoretischen Werten vergleichen lassen. Aufgrund der guten Übereinstimmung können dann auch die übrigen experimentell nicht zugänglichen Absorptions- und Emissionsquerschnitte mit guter Genauigkeit berechnet werden. Mit diesen Ergebnissen haben wir auf der Basis von Ratengleichungen ein dynamisches Modell entwickelt und damit Messungen der zeit- und pumpleistungsabhängigen Besetzungen relevanter Er3+-Niveaus gedeutet. Daraus lassen sich Bedingungen für Lasertätigkeit und deren Optimierung vorhersagen.
[1] I. Baumann et al., IEEE J. Sel. Top. Quant. Electr.2,355 (1997)