Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 9: Halbleiterlaser

Q 9.2: Vortrag

Montag, 19. März 2007, 14:45–15:00, 5K

Ultraschnelle Ladungsträgerdynamik in Hochleistungs-Halbleiterverstärkern — •Thorsten Ulm, Harry Fuchs, Johannes L’huillier und Richard Wallenstein — Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Physik, Erwin-Schrödinger-Straße 46, 67663 Kaiserslautern

Hochleistungs-Halbleiterverstärker stellen eine Schlüsselkomponente beim Aufbau rein halbleiter-basierter fs-Strahlquellen dar. Sie sind aufgrund ihrer großen spektralen Bandbreite, Effizienz und Kompaktheit eine Alternative zu fs-Lasersystemen auf Titan-Saphir-Basis. Im Gegensatz zu Festkörperverstärkern wirken sich nichtlineare Effekte in Halbleiterverstärkern allerdings deutlich stärker auf die zeitlich-spektrale Pulsform aus. Im Hinblick darauf wurden Pulse von 2 ps und 130 fs Dauer in Halbleiterverstärkern mit Trapezgeometrie verstärkt und die zeitlichen und spektralen Eigenschaften der emittierten Pulse untersucht. Als Strahlquelle mit definierten zeitlichen und spektralen Eigenschaften wurde ein Titan-Saphir-Laser eingesetzt. Die elektrisch gepumpten Verstärker aus InGaAs wurden für eine Zentralwellenlänge von 920 nm gefertigt. Sie besitzen eine 750 µm lange ridge-waveguide-Sektion und eine 2 mm lange Trapez-Sektion mit 200 µm breiter Austrittsfacette, die eine gute räumliche Strahlqualität gewährleistet. Es wurden Untersuchungen zur Chirped Pulse Amplification mit Halbleiterverstärkern durchgeführt. 130 fs lange Pulse wurden auf 14 ps gestreckt und unter Beibehaltung eines gaußförmigen Spektrums verstärkt. Das Zeit-Bandbreite-Produkt der komprimierten Pulse liegt nur 10% über dem theoretischen Limit.