Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 18: Nichtlineare Optik III

Q 18.5: Vortrag

Dienstag, 16. März 1999, 15:15–15:30, PH3

Dreidimensionale Wechselwirkungseffekte photorefraktiver Solitonen — •Carsten Weilnau, Jürgen Petter und Cornelia Denz — Technische Universität Darmstadt

Räumliche Solitonen ermöglichen eine Reihe von Anwendungen in der optischen Strahlschaltung und -umlenkung, bis hin zur Realisierung komplexer adaptiver Wellenleiterstrukturen. In photorefraktiven Kristallen können solche solitären Strukturen durch Anlegen eines elektrischen Feldes schon bei sehr geringen Laserintensitäten erzeugt werden. Der Laserstrahl erzeugt dabei im Kristall eine nichtlineare Brechungsindexmodulation, welche die bei der Propagation entstehende Divergenz des Strahls exakt kompensiert, und somit einen Wellenleiter im Kristall induziert. Erzeugt man mehrere solcher Strukturen, führt das anisotrope elektrische Potential zu einer im Vergleich zu Kerr- Nichtlinearitäten unerwarteten, anormalen Wechselwirkung dieser oft auch als Solitonen bezeichneten selbststabilisierenden Wellenleiter.
Der Schwerpunkt unserer experimentellen Untersuchungen stellt das Verhalten zweier inkohärenter Solitonen dar. Bei parallelem Strahlengang in der Ebene senkrecht zum angelegten Feld erfahren Solitonen die aus Kerr-Medien bekannte Anziehung, und vertauschen bei hinreichend kleinem Abstand sogar ihre Position. In der Ebene entlang des Feldes zeigen sie jedoch sowohl Abstoßung als auch Anziehung, abhängig vom relativen Abstand. Als Folge dieser anisotropen Wechselwirkung zeigen photorefraktive Solitonen eine spiralenartige Drehung umeinander, die in unserem Beitrag ebenfalls untersucht wird. .