Kaskadierte nichtlineare Prozesse zweiter Ordnung in integriert optischen Wellenleitern mit ortsabhängiger Quasi-Phasenanpassung

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In dem beantragten Vorhaben sollen kaskadierte nichtlineare Prozesse zweiter Ordnung bei lateraler oder longitudinaler Variation der Phasenverstimmung untersucht und darauf aufbauend optisch gesteuerte optische Bauelemente entworfen werden. Ausgangspunkt ist die Tatsache, daß die 3-Wellenmischung bei hinreichend großen Phasenverstimmungen auf die Fundamentalwellen wie ein Prozeß dritter Ordnung wirkt. Damit ist es möglich, Bauelementefunktionen, die direkt auf der Nichtlinearität dritter Ordnung beruhen, durch den Einsatz von nichtlinearen Materialien zweiter Ordnung zu realisieren. Es ergibt sich ein effektiver nichtlinearer Koeffizient dritter Ordnung, der umgekehrt proportional zur Phasenverstimmung ist und somit durch diese nach Betrag und Vorzeichen eingestellt werden kann. Es soll untersucht werden, welche Möglichkeiten die räumliche Strukturierung der Phasenverstimmung bietet, um bestimmte Übertragungseigenschaften zu realisieren und neue Bauelemente zu entwerfen. Räumliche Variationen der nichtlinearen Eigenschaften erfordern bei direkten Nichtlinearitäten dritter Ordnung den Einsatz verschiedener Materialien, wogegen bei kaskadierten Prozessen zweiter Ordnung geeignete Strukturen der periodischen Domäneninversion ferroelektrischer Kristalle herzustellen sind, um entsprechende Profile der Phasenverstimmung zu erzeugen.