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Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 33: Laser Development: Semiconductor Lasers / Nonlinear Effects II

Q 33.7: Vortrag

Mittwoch, 10. März 2010, 15:30–15:45, F 128

Modellierung und Anwendung eines Verfahrens zur Verbesserung der Eigenschaften von Laserdioden mit externem Resonator (ECDL) — •Thorsten Führer, Benjamin Rein und Thomas Walther — TU Darmstadt, Institut für Angewandte Physik, AG Laser und Quantenoptik, Schlossgartenstr. 7, D-64289 Darmstadt

Für viele Bereiche, beispielsweise in der Sensorik oder der Präzisionsspektroskopie, sind ECDLs unverzichtbar. Je nach Anwendung ist dabei ein großer modensprungfreier Durchstimmbereich oder ein stabiler ECDL-Betrieb bei einer konstanten Wellenlänge nötig. In beiden Fällen ist es essentiell, den Diodenstrom und die Länge des externen Resonators aufeinander abzustimmen, um die Resonanz des Gesamtsystems zu erhalten. Durch Übertragen der Resonanzinformation auf den Polarisationszustand des Laserlichts kann der Stokes-Parameter S1 als Fehlersignal für einen geschlossenen Regelkreis verwendet werden. Dadurch konnte ein modensprungfreier Durchstimmbereich von 130 GHz mit einer nicht AR-beschichteten Laserdiode erreicht werden. Ferner konnte durch eine heterodyne Messung gezeigt werden, dass im gelockten Fall auch bei einer Drift der Resonatorlänge eine niedrige Linienbreite aufrechterhalten wird. Ungelockt kann es zu multi-mode Betrieb sowie einer Linienverbreiterung kommen. Zur Modellierung des Fehlersignals wird der ECDL als 3-Spiegel-Interferometer aufgefasst und der Polarisationszustand mit Hilfe des Jones-Formalismus beschrieben. Aufgrund des großen Parameterraums wurde das Modell mit Hilfe eines evolutionären Algorithmus an die Messdaten angepasst. Es zeigt sich eine exzellente Übereinstimmung von Modell und Messung.

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