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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 8: Laserentwicklung: Festkörperlaser II
Q 8.5: Talk
Monday, March 2, 2009, 15:00–15:15, VMP 6 HS-C
Optische Verstärkung in einkristallinen Er:(Gd,Lu)2O3 Rippenwellenleitern — •Sebastian Heinrich, Andreas Kahn, Henning Kühn, Klaus Petermann und Günter Huber — Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg
Die Wellenleitergeometrie ist vielversprechend im Hinblick auf die Entwicklung kompakter Lasersysteme. Infolge der hervorragenden thermomechanischen und optischen Eigenschaften stellen optisch aktive Sesquioxid-Wellenleiter schmale Emissionslinien, hohe Frequenzstabilität und eine hohe optische Verstärkung in Aussicht.
Daher wurden mit dem Pulsed Laser Deposition Verfahren einkristalline gitterangepasste Er:(Gd,Lu)2O3-Schichten auf Y2O3-Substraten hergestellt. Spektroskopische Untersuchungen zeigten, dass die Emissionsspektren, bis auf eine geringe Verbreiterung, gut mit den Spektren von Er:Y2O3-Volumenkristallen übereinstimmen. Auch die gemessene Lebensdauer τ=6,3ms des 4I13/2-Niveaus entspricht annähernd dem Vergleichswert einer Er:Y2O3-Schicht.
In einem 7mm langen (0,6at%) Erbium dotierten Wellenleiter konnte bei einer Wellenlänge von 1535nm eine Verstärkung von 5,9dB/cm gemessen werden. Bei der Messung an einer vergleichbaren Schicht ergab sich für die Verluste eine obere Grenze von 4,4dB bei einer Wellenlänge von 633nm. Bei höheren Wellenlängen werden wesentlich geringere Verluste erwartet. So konnte bei erst kürzlich durchgeführten Experimenten mit einer Nd:(Gd,Lu)2O3-Schicht Lasertätigkeit bei 1079nm gezeigt werden [1].
[1] A. Kahn et al., eingereicht bei OpticsExpress.