Modellierung neuartiger modengekoppelter und Fourier-Domänen-modengekoppelter Faserringresonator-Laser

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian Jirauschek
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 84580254

Ziel dieses Projektes ist es, mittels innovativer Ansätze praktische Modelle für neuartige modengekoppelte (engl. mode locked, ML) und Fourier-Domänen-modengekoppelte (engl. Fourier domain mode locked, FDML) Faserlaser-Systeme zu entwickeln und für die Untersuchung und Optimierung experimenteller Aufbauten einzusetzen. In solchen Laserresonatoren sind die einzelnen Frequenzmoden gekoppelt, um sehr kurze Pulse (ML-Betrieb) oder schnelle Frequenzdurchläufe (FDML-Betrieb) zu erzeugen, wie sie zum Beispiel für verschiedene spektroskopische und biomedizinische Anwendungen benötigt werden. Bezüglich modengekoppelter Systeme liegt unser Hauptaugenmerk auf neuartigen Hochleistungs-Lasern und -Pulsverstärkern, die sich z.B. gut für die Materialbearbeitung eignen, wie Similariton-Systemen. Die Motivation hinter diesem Antrag ist ein Mangel an näherungsweisen (semi-)analytischen Modellen für die stark nichtlineare Dynamik in solchen Systemen, wie sie für ein vertieftes Verständnis und effiziente Designoptimierung benötigt werden, sowie das völlige Fehlen theoretischer Beschreibungen für den FDML-Betrieb. Hier nutzen wir aus, dass ähnliche näherungsweise und vollnumerische Verfahren auf beide Typen von Systemen angewandt werden können, um das Betriebsverhalten zu untersuchen. Im Einzelnen umfasst dieser Antrag die Aufstellung einer Theorie für den FDML-Betrieb, die Entwicklung (semi-)analytischer Modelle für FDML- und ML-Laseraufbauten, und die Untersuchung des Rauschens in solchen Systemen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen