Integration halbleiterdotierter Siliziumoxidschichten in dielektrische Spiegel und deren Einsatz als neuartige sättigbare Absorber zur Modenkopplung in Femtosekundenlasern

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Die Entwicklung von preiswerten, kompakten und im Betrieb stabilen Femtosekundenlasersystemen ist - nicht zuletzt wegen vielfältiger Anwendungsmöglichkeiten in Physik, Chemie, Biologie, Medizin und Kommunikationstechnologie - eine große Herausforderung. Für die Emission ultrakurzer Lichtimpulse muß mit Hilfe eines "Modenkopplungsmechanismus" im Laser eine feste Phasenbeziehung der Resonatormoden hergestellt werden. Bei Festkörperlasern ist dafür zur Zeit entweder der Einsatz großer und teurer Pumplaser ("Kerr-Linsen-Modenkopplung") oder teurer optischer Komponenten (Halbleiterspiegel mit schnellen sättigbaren "Quantum Well" Absorbern) nötig. Diese können nur mit dem aufwendigen Verfahren der Molekularstrahlepitaxie hergestellt werden. Im beantragten Forschungsvorhaben soll ein dielektrischer Spiegel entwickelt werden, der mit Hilfe eingebrachter Halbleiter-Nanopartikel als schneller sättigbarer Absorber zur Modenkopplung in Femtosekunden-Festkörperlasern benutzt werden kann. Es soll gezeigt werden, daß die linearen und nichtlinearen optischen Eigenschaften dieser Spiegel gezielt beeinflußt und für den Einsatz zur Modenkopplung bei verschiedensten Lasermaterialien optimiert werden können. Die Möglichkeit, mit diesen Spiegel preiswerte, stabile und kompakte Femtosekundenlaser aufzubauen, soll demonstriert werden.