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Grundlegende experimentelle Untersuchung und theoretische Modellierung von kaskadierten Frequenzkonversionsprozessen in den sichtbaren Spektralbereich sowie von Konversionsprozessen in das mittlere Infrarot bei hoher Materialabsorption basierend auf periodisch und aperiodisch strukturierten Ferroelektrika

Printausgabe
EUR 45,80

E-Book
EUR 32,06

Grundlegende experimentelle Untersuchung und theoretische Modellierung von kaskadierten Frequenzkonversionsprozessen in den sichtbaren Spektralbereich sowie von Konversionsprozessen in das mittlere Infrarot bei hoher Materialabsorption basierend auf periodisch und aperiodisch strukturierten Ferroelektrika

Felix Rübel (Autor)

Vorschau

Inhaltsverzeichnis, PDF (390 KB)
Leseprobe, PDF (1,1 MB)

ISBN-13 (Printausgabe) 9783954049516
ISBN-13 (E-Book) 9783736949515
Sprache Deutsch
Seitenanzahl 204
Umschlagkaschierung glänzend
Auflage 1. Aufl.
Erscheinungsort Göttingen
Promotionsort Kaiserslautern
Erscheinungsdatum 17.03.2015
Allgemeine Einordnung Dissertation
Fachbereiche Physik der kondensierten Materie (einschließlich Festkörperphysik, Optik)
Schlagwörter Nichtlineare Optik, Frequenzkonversion, periodisch gepoltes Lithiumniobat, optisch parametrische Oszillation (OPO), Optisch parametrische Generation (OPG), Quasi-Phasenanpassung (QPM), feldinduzierte Domäneninversion, integrierte Prozesse, ultrakurze Impulse, sichtbare Strahlung, mittleres Infrarot, numerische Modellierung
Beschreibung

Gegenstand dieser Arbeit ist die Erzeugung von ultrakurzen Lichtimpulsen im sichtbaren (VIS) und mittleren infraroten (Mid-IR) Spektralbereich. Die Grundlage zur experimentellen Umsetzung bildet die nichtlineare Frequenzkonversion von Strahlung in periodisch gepoltem MgO-dotiertem Lithiumniobat (MgO:PPLN) zur Quasi-Phasenanpassung (QPM). Die MgO:PPLN-Kristalle wurden im Rahmen dieser Arbeit hergestellt und gezielt auf die jeweilige Anwendung maßgeschneidert.
Die Erzeugung von Strahlung im sichtbaren Spektralbereich erfolgt durch kaskadierte Summenfrequenzmischung der Strahlung eines optisch parametrischen Oszillators mit der Strahlung eines Titan-Saphir-Lasers in einem einzelnen MgO:PPLN-Kristall mit zwei entsprechend angepassten Sektionen. Dieses Konzept ermöglicht die Erzeugung fourier-limitierter Impulse von 136 fs und einer Konversionseffizienz von mehr als 15%. Es werden zudem aperiodische QPM-Strukturen zur gezielten Modellierung des Konversionsprozesses numerisch und experimentell evaluiert.
Zur Realisierung effizienter Strahlquellen im Mid-IR ist eine grundlegende Untersuchung der parametrischen Verstärkung und der Verluste durch die Materialabsorption erforderlich. Es werden Konzepte basierend auf optisch parametrischer Generation (OPG) und Oszillation (OPO) numerisch und experimentell betrachtet. In einem OPO kann durch systematische Optimierung eine maximale Leistung von 1,2 W bei einer Wellenlänge von 4,5 µm erreicht werden.