Bonn 2000 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 9: Erzeugung ultrakurzer Pulse

Q 9.4: Fachvortrag

Tuesday, April 4, 2000, 15:00–15:30, HS XIII

Erzeugung energiereicher Femtosekundenimpulse mit einem Durchstimmbereich von 3 – 20 µm — •M. Wurm, R. A. Kaindl, K. Reimann und M. Woerner — Max-Born-Institut, Max-Born-Str. 2A, 12489 Berlin

Durchstimmbare Femtosekundenimpulse im mittleren Infrarot ermöglichen die Untersuchung ultraschneller Relaxationsprozesse z.B. in Molekülen und Halbleiternanostrukturen. Im Spektralbereich 10 − 20 µm konnten extrem kurze Impulse mit nur wenigen optischen Zyklen (τ ≈ 150 fs) in einem kompakten, hochrepetierenden System erreicht werden [1]. Erheblich höhere Impulsenergien (µJ) werden durch Differenzfrequenzmischung parametrisch verstärkter Impulse bei niedrigen Repetitionsraten erreicht, wobei bisher nur Impulsdauern τ >  700 fs demonstriert wurden [2]. Das hier vorgestellte System kombiniert hohe Impulsenergien mit kurzen Impulsdauern. Dabei werden ausgehend von einem 1-kHz Ti:Saphir Verstärkersystem zunächst Signal- und Idler-Impulse (λ = 1 – 2 µm) in einem Typ-II BBO optisch-parametrisch erzeugt. Differenzfrequenzmischung zwischen diesen erfolgt in einem GaSe- Kristall (Typ-I Phasenanpassung) bei räumlicher und zeitlicher Überlagerung. Durch Variation der Phasenanpassungswinkel in beiden Kristallen lassen sich Wellenlängen von 3 – 20 µm erzeugen. Dabei werden Energien von 0,3 – 1 µJ und Impulsdauern bis hinab zu 50 fs erreicht.

[1] R. A. Kaindl et al., Appl. Phys. Lett. 75, 1060 (1999).

[2] I. M. Bayanov et al., Opt. Commun. 113, 99 (1994).