Dresden 2011 – scientific programme

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DF: Fachverband Dielektrische Festkörper

DF 6: Optical and nonlinear optical properties, photonic

DF 6.6: Talk

Tuesday, March 15, 2011, 12:20–12:40, MÜL Elch

Bestimmung der effektiven Ladungsträgerkonzentration in nominell undotierten Lithiumniobat-Kristallen mittels holographischer Methoden — •Fabian Lüdtke¹, Daniel Haertle¹, Boris Sturman² und Karsten Buse¹ — ¹Physikalisches Institut, Universität Bonn, Deutschland — ²Institute of Automation and Electrometry, Novosibirsk, Russia

Lithiumniobat-Kristalle sind auf Grund ihrer nichtlinearen und elektrooptischen Eigenschaften von großer Bedeutung in den Bereichen Photonik und integrierte Optik. Doch selbst nominell hochreine Kristalle weisen Verunreinigungen, beispielsweise durch Eisen oder Chrom, von wenigen ppm oder geringer auf. Diese führen bei hohen Lichtintensitäten zu Erwärmung durch Absorption und zu optischem Schaden durch photorefraktive Fremdatome. Beide Effekte schränken die Anwendbarkeit der Kristalle stark ein. Um den Einfluss der Verunreinigungen quantitativ abzuschätzen und Verfahren zu deren Beseitigung zu optimieren, ist eine genaue Kenntnis der Konzentration notwendig. Standardmethoden wie Absorptionsspektroskopie versagen hier auf Grund unzureichender Empfindlichkeit. Allerdings ist es unter Ausnutzung von Raumladungsbegrenzung möglich, die effektive Ladungsträgerkonzentration mit holographischen Methoden zu messen. Typische Konzentrationen liegen im Bereich um 10²⁰ m⁻³. Die Empfindlichkeit des Verfahrens ist im Vergleich zur optischen Absorptionsspektroskopie etwa 100-mal höher.