Dresden 2009 – wissenschaftliches Programm

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DF: Fachverband Dielektrische Festkörper

DF 11: Photonic Dielectrics II

DF 11.4: Vortrag

Mittwoch, 25. März 2009, 15:50–16:10, WIL A317

Photorefraktive Gitter in Lithiumniobat-Kristallen erzeugt mit Femtosekunden-Laserpulsen* — •Dominik Maxein, Johanna Bückers, Daniel Haertle und Karsten Buse — Physikalisches Institut, Wegelerstr. 8, D-53115 Bonn, Deutschland

Der photorefraktive Effekt in Lithiumniobat-Kristallen (LiNbO₃) bietet einerseits die Möglichkeit, Brechungsindexstrukturen und diffraktive optische Elemente in LiNbO₃ einzuschreiben. Andererseits kommt es durch unerwünschte Brechungsindexänderungen zu „lichtinduzierter Streuung“ und zum „optischen Schaden“, was Anwendungen der Kristalle behindert.

Insbesondere nichtlineare Anwendungen gehen meist mit hohen Intensitäten einher. Darum ist es interessant, den photorefraktiven Effekt mit den hohen Intensitäten und kurzen Anregungszeiten von Femtosekunden-Pulsen zu untersuchen. Dazu werden bei 532 nm mit fs-Laserpulsen und mit cw-Laserlicht Brechungsindex-Gitter in eisendotiertes LiNbO₃ geschrieben und die Beobachtungen verglichen: Die Sättigungswerte der Brechungsindexänderungen verringern sich mit steigender Pulsenergie, was durch die Ein- und Zwei-Zentren-Modelle nicht vorhergesagt wird. Eine Verringerung des Fe²⁺-Gehalts der Kristalle durch Oxidation erhöht die Schreibzeiten mit cw-Licht deutlich, während sie für fs-Pulse weitgehend unverändert bleiben. Mögliche Anregungs- und Ladungstransportmechanismen werden diskutiert, um die Ergebnisse zu erklären.

*Wir danken der DFG und der Deutschen Telekom AG für finanzielle Unterstützung.