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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 47: Photonik in komplexen & periodischen Strukturen

Q 47.1: Vortrag

Dienstag, 8. März 2005, 14:00–14:15, HU 2014a

Polarisationserhaltende photonische Kristallfasern — •Thomas Schreiber, Fabian Röser, Stefan Nolte, Holger Zellmer und Andreas Tünnermann — Max-Wien Platz 1

Eine photonische Kristallfaser besteht aus einer regelmäßigen periodischen Indexstruktur, die Lichtführung in einem Defekt (Kern) ermöglicht. Die flexibel gestaltbare Struktur kann zur Steuerung optischer Eigenschaften wie Nichtlinearität und Dispersion genutzt werden. Man unterscheidet die Führungsmechanismen in solchen Fasern nach der Art der Lichtführung, die die periodische Mantelstruktur festlegt. Zum einen kann Licht aufgrund der Bandlücke sogar in Luft geführt werden. Zum anderen ist eine Führung durch modifizierte Totalreflexion, bei der die umgebende Struktur einen effektiven Index für das Licht vorgibt, möglich. Bei allen Typen von photonischen Kristallfasern besteht das Problem der Polarisationserhaltung während der Ausbreitung. Die hierfür benötigte Doppelbrechung kann einerseits durch die Kernform, andererseits durch mechanische Spannungen eingebracht werden, ist aber in diesen Fasern problematischer als in Stufenindexfasern. Wir stellen die verschiedenen Größenordnungen der Doppelbrechung vor und diskutieren Möglichkeiten der Realisierung. Bisher ist es noch nicht gelungen, photonische Kristallfasern mit großem Modenfelddurchmesser und großer Doppelbrechung zu vereinen. Basierend auf FEM Rechnungen stellen wir das Design einer polarisationserhaltenden single-mode Faser mit einem Modenfelddurchmesser von 35 µm bei einer Wellenlänge von 1 µm vor.