Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 58: Poster IIb

HL 58.35: Poster

Dienstag, 8. März 2005, 16:30–19:00, Poster TU F

Ultraschnelles optisches Schalten in dreidimensionalen Photonischen Kristallen aus Silizium — •C. Becker¹, S. Linden¹, M. Wegener^1,2, N. Tetreault³, V. Kitaev³, G. von Freymann³ und G. A. Ozin³ — ¹Institut für Nanotechnologie, Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft — ²Institut für Angewandte Physik, Universität Karlsruhe — ³Department of Chemistry, University of Toronto

Photonische Kristalle weisen vielversprechende Möglichkeiten zur Realisierung von optischen Schaltelementen auf. Verantwortlich hierfür ist die Existenz einer teilweisen oder kompletten Photonischen Bandlücke, deren spektrale Position vom Brechungsindex abhängt. Eine ultraschnelle optisch induzierte Veränderung des Brechungindex ermöglicht daher interessante Schaltprozesse. Es gab in der Vergangenheit diesbezüglich nur wenige Experimente, die auf resonanter Erzeugung freier Ladungsträger beruhten und daher lange Relaxationszeiten hatten.[1]

Wir haben in einem Anrege-Abfrage-Experiment mit zwei voneinander unabhängigen optisch parametrischen Verstärkern invertierte Silizium-Opale untersucht, deren Bandlücke im nahen Infrarot liegt. Die Variation des Brechungsindex kann jedoch auch durch nichtresonante Effekte verursacht werden. Bei diesen Prozessen, insbesondere beim optischen Kerr-Effekt, sind die Relexationszeiten wesentlich kürzer. In der Analyse der Daten wurde ein besonderes Augenmerk auf die Unterscheidung der verschiedenen resonanten und nichtresonanten nichtlinearen Effekte gerichtet.

[1] S. W. Leonard et al., PRB, 66, 161102 (2002)