Selbstoptimierender modengekoppelter Diodenlaser

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Hofmann
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190983618

Nachdem im Vorgängerprojekt erstmals ein selbstoptimierender modengekoppelter Diodenlaser mit einem Resonator-internen Spatial Light Modulator (SLM) demonstriert werden konnte, soll dieses Konzept nun für konkrete Ziele verbessert und erweitert werden. Diese Verbesserungen beziehen sich auf eine weitere deutliche Reduktion der erzielten Pulsbreiten unter 100fs, auf die Integration von Nachverstärkern zur Erzielung hoher mittlerer Leistungen und Pulsspitzenleistungen und schließlich zur Optimierung des Gesamtsystems direkt für Beispielanwendungen. Im Detail verfolgen wir diesbezüglich folgende Teilziele:1. Mit selbstoptimierender Dispersions- und spektraler Verlustkontrolle sollen auch unter Einsatz von Halbleitern mit besonders breiten Verstärkungsspektren erstmals mit elektrisch gepumpten Diodenlasern Pulsbreiten unter 100 fs realisiert werden. 2. Unsere bisher rein passiv modengekoppelten Zweisegment-Diodenlaser sollen zusätzlich synchron moduliert werden, um zu ermitteln, ob durch die aktive Modulation der Chirp der emittierten Pulse im Sinne einer größeren Bandbreite weiter optimiert werden kann. 3. Eine weitere Verkürzung der Pulsbreiten erwarten wir durch Verbesserung der Pulskompression mit dem externen Kompressor. Durch Implementierung eines weiteren SLM in den Kompressor werden auch nichtlinearer Chirpanteile komprimierbar. 4. Um mit dem modengekoppelten Diodenlasersystem anwendungsrelevante Ausgangsleistungen zu erreichen, soll ein getaperter Verstärker in das System integriert werden. 5. Nach der Implementierung des Verstärkers in das System soll die Verstärkeransteuerung in den evolutionären Algorithmus einbezogen werden, um zu analysieren, ob dadurch Effekte der Selbstphasenmodulation im Verstärker gezielt zur Erzeugung größerer Bandbreite und damit kürzerer Pulse nach Kompression genutzt werden können.6. Letztes Teilziel ist der erfolgreiche Einsatz des selbstoptimierenden Lasersystems in Beispielanwendungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Carsten Brenner