München 2004 – scientific programme

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 9: Festkörper- und Halbleiterlaser

Q 9.2: Talk

Monday, March 22, 2004, 16:45–17:00, HS 218

Emissionsdynamik von Festkörperlasern: Modellierung räumlich inhomogener Verstärkung — •Oliver Back, Christoph Czeranowsky, Klaus Sengstock und Valeri Baev — Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg

Das Verständnis der komplexen nichtlinearen Verstärkungsmechanismen ist für das Design moderner Festkörperlaser unerläßlich. So führt die Sättigung der Inversion durch die stehenden Lichtwellen eines Vielmodenlasers zu räumlicher Inhomogenität der Verstärkung in longitudinaler und in azimutaler Richtung und damit zur Entstehung von Relaxationsoszillationen [1]. Diese beeinflussen entscheidend die Stabilität und das Rauschen der Laser. Wir haben ein Ratengleichungsmodell entwickelt, das die Modendynamik eines Festkörperlasers mit einer beliebigen Zahl der angeregten Moden und Polarisationen und mit einer beliebigen Länge des Verstärkers im Resonator simulieren kann. Die numerischen Lösungen beschreiben sehr gut die Modendynamik eines Vielmodenlasers und zeigen u.a., dass die Frequenz der Hauptrelaxationsoszillationen von dem bekannten Wert für Einmodenlaser [1] stark abweichen kann. Regelung der Pumpleistung erlaubt eine deutliche Reduzierung des Emissionsrauschens des Lasers.

[1] B. Peters, J. Hünkemeier, V. Baev, Y. Khanin, Phys. Rev. A 64, 023816 (2001)