Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik
Q 44: Halbleiterlaser
Q 44.3: Vortrag
Freitag, 19. März 1999, 14:30–14:45, PH3
Raumzeitliche Dynamik der Pikosekunden-Pulspropagation in Diodenlaser-Verstärkern — •Edeltraud Gehrig1 und Ortwin Hess2 — 1Universität Kaiserslautern, Zentrum für Lasermeßtechnik und Diagnostik, Erwin-Schrödinger-Str. 46, D-67663 Kaiserslautern — 2Theoretische Quantenelektronik, Institut für Technische Physik, DLR, Pfaffenwaldring 38-40, D-70569 Stuttgart
Die komplexe raumzeitliche Dynamik von Halbleiterlaserverstärkern nach optischer Injektion eines Pikosekundenpulses wird mit einem mikroskopischen Modell analysiert. Basis der theoretischen Untersuchungen bilden die erweiterten Maxwell-Bloch-Gleichungen für die kontra-propagierenden komplexen optischen Felder, die makroskopische Polarisation des aktiven Halbleitermediums und die Ladungsträgerdichte, gekoppelt mit den mikroskopischen Verteilungsfunktionen der Polarisation und der Ladungsträgerdichte sowie mit Gleichungssystemen für die dynamischen charakteristischen Temperaturen des Elektron-Loch-Plasmas und des Kristallgitters. Die dynamische mikroskopische Beschreibung der Pulspropagation ohne Transformation auf das mitbewegte Koordinatensystem erlaubt die Analyse der raumzeitlichen Beinflussung des Pulses durch das aktive Medium, welches selbst wiederum durch dynamische kontrapropagierende Lichtfelder und die lokal variierende Verstärkung bestimmt wird. Die mikroskopische Berechnung der Ladungsträger- und Polaristationsdynamik unter Berücksichtigung von Ladungsträger-Phononen-Wechselwirkungen sowie interne Feldkorrekturen und Bandlückenrenormierung ermöglicht die Berechnung dynamischer räumlicher und spektraler Pulsverformung durch nichtlineare Verstärkung, Gewinnsättigung, Ladungsträgeraufheizung, induzierte Brechungsindexänderungen und hierdurch verursachte Selbstphasenmodulation des Pulses.