Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 33: Laser Development: Semiconductor Lasers / Nonlinear Effects II

Q 33.5: Vortrag

Mittwoch, 10. März 2010, 15:00–15:15, F 128

Erzeugung von 267 fs-Impulsen durch Colliding Pulse Mode-locking in Zweisektions-Diodenlasern und externer Kompression — •Thorsten Ulm, Florian Harth und Johannes A. L’huillier — Photonik-Zentrum Kaiserslautern e.V., Kohlenhofstr. 10, 67663 Kaiserslautern

Mit einem Oszillator-Verstärker-System auf der Basis von InGaAs-Diodenlasern und einem nachfolgenden Gitterkompressor wurden 267 fs lange Impulse mit 708 mW mittlerer Leistung, 661 W Spitzenleistung, 213 pJ Impulsenergie und 3,3 GHz Wiederholrate erzeugt. Die spektrale Breite beträgt 7 nm. Die Zentralwellenlänge ist 920 nm. Lasersysteme dieser Bauart sollen in Zukunft zusammen mit Faserverstärkern für die nichtlineare Optik und die Mikromaterialbearbeitung genutzt werden.

Zur Impulserzeugung wurde die Methode des Colliding Pulse Mode-locking eingesetzt. Der zur passiven Modenkopplung benötigte Absorber ist in den Wellenleiter einer Zweisektions-Diode integriert. Eine Gegenspannung reduziert die Erholzeit des Absorbers und stabilisiert die Modenkopplung. Um Gain-Sättigung und Selbstphasenmodulation im nachfolgenden Trapezverstärker zu vermeiden, müssen die Impulse eine Dauer von mehreren Pikosekunden haben. Die relativen Intensitäten und der Kollisionspunkt der umlaufenden Impulse wurden im Hinblick auf einen möglichst starken und linearen Frequenzchirp systematisch optimiert. Die Kompensation des linearen Chirps im Gitterkompressor erzeugt Femtosekunden-Impulse mit einem Zeit-Bandbreite-Produkt, das nur um den Faktor 1,8 über dem theoretischen Limit liegt.