Erzeugung von ultra-langsamen Solitonen und Lokalisierung von Gap-Solitonen in hoch nichtlinearen eindimensionale photonischen Kristallen mit Defektstrukturen

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Die Photonik nimmt heute die Position einer Schlüsseltechnologie ein, auf deren Fortschritt vor allem die Weiterentwicklung der schnellen optischen Telekommunikation basiert. Durch eine zunehmende Integration von optischen und elektronischen Funktionselementen in den Vermittlungsstellen moderner Glasfasemetze soll deren Kapazität von heute 2,5 bis 10 Gbit/s in näherer Zukunft auf etwa 40 Gbit/s gesteigert werden. Dabei werden die Informationen durchgängig optisch übertragen, während die Steuerung des Lichts elektronisch erfolgt. Für die Datennetze der Zukunft werden jedoch Bitraten von einigen 100 Gbit/s angestrebt. Die dafür nötigen kurzen Schaltzeiten von etwa 1 Pikosekunde können mit der gegenwärtigen Elektronik nicht realisiert werden. Daher werden völlig neuartige all-optische Funktionselemente benötigt, in denen Licht mit Licht gesteuert wird. Dabei wird auch eine Miniaturisierung angestrebt, so dass sich mehrere solcher Funktionselemente auf einem optischen Chip integrieren lassen. Photonische Kristalle sowie mikrostrukturierte Glasfasern und Wellenleiter sind der Schlüssel zur Realisierung integrierter all-optischer Funktionselemente. Im Rahmen des Projekts soll die ultra-langsame Ausbreitung von Bragg- und Gap-Solitonen in hoch nichtlinearen eindimensionalen photonischen Kristallen sowie die Wechselwirkung von Gap- Solitonen mit Defektstrukturen experimentell untersucht werden. Das Ziel ist die Realisierung von optischen Verzögerungsstrecken und Speichern.