Ultrakurzpulslasersystem mit stabiler Träger-Einhüllenden-Phase

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Das beantragte Gerät ist ein Laser- Verstärker-System, das intensive, wenige optische Zyklen kurze Laserpulse mit definierter Wellenform erzeugt. Die Kontrolle der optischen Wellenform soll die bei weitem kürzesten Schaltzeiten von elektrischen Strömen ermöglichen, die in den Sub-Femtosekundenbereich reichen können, so dass langfristig die Bandbreite konventioneller Elektronik um drei Größenordnung erhöht werden kann. Das wissenschaftliche Ziel im Zusammenhang mit dieser Gerätebeschaffung ist es daher zu zeigen, dass die Kontrolle von Elektronen in Festkörpern (auch Graphen) auf (Sub-)Femtosekunden- Zeitskala möglich ist und dass die Geschwindigkeit von elektronischen Bauelementen um Größenordnungen gesteigert werden kann. Dieses extrem anspruchsvolle Ziel erfordert es, elektrische Feldstärken des Laserfelds von 10 GV/m (= 1V/A) zu erreichen, weil erst bei dieser Größenordnung eine Beschleunigung der Elektronen auf etwa 10 eV möglich ist. Erst dieser Wert überschreitet die Energie der Bandlücke in den zu untersuchenden Halbleitern. Das benötigte Lasersystem muss daher Pulse liefern können, die weniger als drei optische Zyklen (weniger als 10fs Pulsdauer) kurz sind, eine stabile Träger-Einhüllenden-Phase aufweisen und eine Mindestpulsenergie von 5 Mikrojoule erreichen. Die Pulswiederholrate muss mindestens 100 kHz betragen, so dass Messungen in angemessener Zeit durchgeführt werden können.