DE19954109C2 - Vorrichtung zur Erzeugung kurzer Laserimpulse mit passiver Modenkopplung durch 2-Photonenabsorption - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung kurzer Laserimpulse mit passiver Modenkopplung durch 2-PhotonenabsorptionInfo
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Description
- - eine strahlungsinduzierte Ladungsträgergeneration findet durch 2- Photonenabsorption statt,
- - für die Energie des Laserphotons h bezogen auf den Bandabstand des Halbleitermaterials Eg gilt: h < Eg < 1,4h,
- - die Ladungsträgerrelaxationszeit ist wesentlich kürzer als die Lichtumlaufzeit zwischen den beiden Reflektoren und kleiner oder gleich der Dauer der erzeugten Impulse,
- - die Brechungsindexänderung ist intensitätsabhängig,
- - im Bereich großer Intensität kommt es zu einer Verringerung des Brechungsindex, im Bereich kleiner Intensität kommt es zu einer Vergrößerung des Brechungsindex,
- - die intensitätsabhängige Änderung des Brechungsindex ist groß im Vergleich zu allen anderen Brechungsindexänderungen,
- - der lineare Absorptionskoeffizient ist nicht von der Intensität abhängig,
- - das refraktionsgesteuerte Material ist für kurze Impulse hinreichend strahlungsfest (Zerstörschwelle < 10 GW/cm2).
h die Energie des Laserphotons,
β beschreibt die 2-Photonenabsorption,
z. B. gilt für β:
GaAs, ionenimplantiert: ca. 30 cm/GW,
LT-GaAs: 25 < β < 45 cm/GW,
amorphes Si: ca. 52 cm/GW.
z. B. gilt für α:
GaAs, ionenimplantiert: ca. 5 . 103 cm-1
LT-GaAs: 100 cm-1 < α < 1000 cm-1
amorphes Si: ca. 5 . 103 cm-1.
dabei ist C = -e2p/(2 . no . εo . meh . ω2)
und no der Brechungsindex des Mediums,
εo die Dielektrizitätskonstante des Mediums,
meh die reduzierte Masse des Elektron-Loch- Paars,
ω die zirkulare Laserfrequenz,
p ein Parameter der die Beiträge zum nichtlinearen Brechungsindex berücksichtigt, die nicht durch das Drude-Modell beschrieben werden.
GaAs, ionenimplantiert: < 200 fs,
LT-GaAs: < 500 fs,
amorphes Si: < 800 fs.
ΔnKerr = γI
GaAs, ionenimplantiert: -3,2 . 10-13 cm2/W,
LT-GaAs: -3,5 . 10-13 cm2/W,
amorphes Si: (muß experimentell ermittelt werden).
für die Kurve A: a = f - 8,4 µm,
für die Kurve B: a = f - 9,2 µm,
für die Kurve C: a = f - 7,6 µm.
Claims (8)
- - durch 2-Photonenabsorption findet eine strahlungsinduzierte Ladungsträgergeneration statt, die zu einer Brechungsindexänderung führt,
- - im Bereich großer Intensität kommt es zu einer Verringerung des Brechungsindex, im Bereich kleiner Intensität kommt es zu einer Vergrößerung des Brechungsindex,
- - für die Energie des Laserphotons h bezogen auf den Bandabstand des Halbleitermaterials Eg gilt: h < Eg < 1,4h,
- - die Ladungsträgerrelaxationszeit in dem Halbleitermaterial ist wesentlich kürzer als die Pulsumlaufzeit im Resonator und kleiner oder gleich der Dauer der erzeugten Impulse,
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