Femtosekundenspektroskopie an Teil- und Gesamtstrukturen von Quantenkaskadenlasern

这些项目是，微观物理学在量子阱激光（QCL）中的一种Teilprozesse，并直接在Zeitbild中进行特性实验，并使用理论模型进行验证。Im Vordergrund stehen hierbei lineare und nichtlineare optische und elektronische Eigenschaften dieser Halbleiterstrukturen sowie der stationäre und dynamische Quantentransport von Elektronen in solchen Strukturen，d.h.通过注射屏障建立了量子力学隧道。在该中心实验室的一个项目中，使用了小型红外光谱仪（l=3至20µm）。一个直接的电场瞬态测量包括电光采样和具有特殊形式的脉冲整形的测量，这是微物理学中的一个新的亮点。通过对量子传输的时间和空间特性的研究，我们发现了韦尔登和带间吸收的时间特性，并发现了韦尔登的动态特性。因此，子带间极化的动力学特性和量子力学特性都不能用新的韦尔登系统的子带间弛豫来描述。

Ziel dieses Projektes ist es, die mikroskopische Physik einzelner Teilprozesse in Quantenkaskadenlasern (QCLs) und deren Teilstrukturen, direkt im Zeitbild experimentell zu charakterisieren und mit theoretischen Modellen zu vergleichen. Im Vordergrund stehen hierbei lineare und nichtlineare optische und elektronische Eigenschaften dieser Halbleiterstrukturen sowie der stationäre und dynamische Quantentransport von Elektronen in solchen Strukturen, d.h. insbesondere das quantenmechanische Tunneln durch die Injektionsbarriere. Die Femtosekunden-Spektroskopie im mittleren Infrarot (l=3 bis 20µm) soll in diesem Projekt das zentrale experimentelle Konzept darstellen. Eine direkte Messung der elektrischen Feldtransienten mittels electro-optic sampling und Messungen mit speziell geformten Infrarotimpulsen (pulse shaping) sollen neue Einblicke in die mikroskopische Physik bieten. Mit diesen Experimenten sollen dirket der zeitliche und räumliche Kohärenzgrad des Quantentransportes experimentell charakterisiert werden und mittels zeitaufgelöster Interbandabsorption die dynamische Elektronenverteilung gemessen werden. Desweiteren soll die kohärente, nichtlineare Dynamik der Intersubband-Polarisation an einzelnen Quantenschichten sowie Intersubband-Relaxation an neuen Materialsystemen untersucht werden.