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Jonas Burghoff: Volumenwellenleiter in kristallinen Medien Friedrich-Schiller-Universität Jena ISBN 978-3-9811665-1-4 Ultrakurze
Laserimpulse ermöglichen die gezielte Modifikation der
Materialeigenschaften im
Mikrometermaßstab. Ein Beispiel hierfür ist die lokale
Erhöhung der Brechzahl
im Volumen transparenter Medien – ein Prozeß, der zur Erzeugung
dreidimensionaler integriert-optischer Elemente genutzt wird. Die
Mechanismen der Brechzahländerung wurden bisher vornehmlich in
Gläsern
untersucht. Kristalline Materialien, die besonders für die
Ausnutzung
nichtlinearer Effekte interessant sind, waren hingegen kaum Gegenstand
der
Forschung. In der
vorliegenden Arbeit werden Femtosekunden-Laserimpulse genutzt, um Volumenwellenleiter in den zwei wichtigsten Materialien der
integrierten Optik, den Kristallen Lithiumniobat und Silizium,
herzustellen.
Die Entstehungsprozesse werden dabei grundlegend untersucht. Durch
verschiedene
Experimente werden die strukturellen Eigenschaften der erzeugten
Wellenleiter
beleuchtet. Für Lithiumniobat wird gezeigt, daß sich zwei
Typen von
Strukturänderungen unterscheiden lassen, für deren Auftreten
ein
unterschiedlicher Schädigungsgrad des Kristallgitters
verantwortlich gemacht
werden kann. Weiterhin wird ein Modell entwickelt, das ein
Verständnis der
Lichtführung in Kristallen erlaubt. Mit Hilfe der daraus
gewonnenen
Erkenntnisse werden dämpfungsarme Wellenleiter hergestellt, in
denen die
effiziente Frequenzverdopplung von Laserstrahlung demonstriert wird. Jonas
Burghoff, geboren 1977 in Apolda, promovierte mit der vorliegenden
Arbeit am
Institut für Angewandte Physik der
Friedrich-Schiller-Universität Jena.
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