Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 72: Halbleiterlaser

Q 72.1: Vortrag

Mittwoch, 9. März 2005, 14:00–14:15, HU 1072

ps-Pulse durch selbstinduziertes Modenkoppeln einer Breitreifen-Laserdiode im externen Resonator mit einer Ausgangsleistung von über 200 mW — •Danilo Skoczowsky¹, Volker Raab¹, Ralf Menzel¹, Shyam Mandre², Ingo Fischer² und Wolfgang Elsässer² — ¹Institut für Physik, Lehrstuhl Photonik, Universität Potsdam, Am Neuen Palais 10, 14469 Potsdam — ²Institut für angewandte Physik, TU Darmstadt, Schlossgartenstr. 7, 64289 Darmstadt

Präsentiert wird ein Breitstreifen-Diodenlaser in einem externen Resonator, der Pulse von 50–100 ps Länge emittiert. Der durchstimmbare V-förmige Resonator mit einer Länge von 5–10 cm besteht aus nur vier Elementen: der Laserdiode, einer Kollimationslinse, einer λ/2-Platte sowie einem holographischen Beugungsgitter in Littrow-Anordnung. Mit diesem einfachen und kompakten Aufbau wurden Ausgangsleistungen von über 200 mW mit einer sehr guten Strahlqualität (M² < 1,5) erreicht. Das zeitliche Verhalten und das Spektrum der Emission hängen stark vom Pumpstrom ab. Etwas über dem Schwellstrom oszilliert der Laser im cw-Betrieb mit nur einer longitudinalen Mode und einer Bandbreite unter 2 GHz. Erhöht man jedoch den Pumpstrom auf den 1,5-fachen Schwellwert, so schwingen zehn longitudinale Moden an und eine Pulsation der Emission setzt ein. Bei doppeltem Schwellstrom wird die Selbstpulsation sehr stabil. Der Laser emittiert dann Pulse mit einer Wiederholrate von 1,5–3 GHz und einer Länge von etwa 50 ps. Wahrscheinlich ist Modenkoppeln der Mechanismus, der diese Selbstpulsation verursacht, da es eine sehr starke Korrelation zwischen Resonatorlänge und Wiederholrate und der erhöhten Anzahl oszillierender Lasermoden gibt.