Halb­lei­ter­la­ser

Halb­lei­ter­la­ser: Grund­la­gen und ak­tu­el­le For­schung (So­Se)

Dozent: Prof. Dr. Johann Peter Reithmaier

In­halt der Vor­le­sung

Die Veranstaltung umfasst 4 SWSt. (Vorlesungen und Übungen/Seminar). Die Vorlesung ist gedacht für Studenten ab 5. Semester der Studienrichtungen "Nanostrukturtechnik (Wahlplichtfach, Matrix: b/d, b/e, b/f)" und "Physik Diplom (Wahlfach, S-Schein)" . Grundkenntnisse in der Festkörperphysik, z.B. "Einf. in die exprimentelle Physik IV", bzw. Angewandte Halbleiterphysik, werden vorausgesetzt.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Laserphysik am Beispiel von Halbleiterlasern und geht vertieft in aktuelle Bauelemententwicklungen ein. Bei den Grundlagen wird auf folgende Begriffe eingegangen:

  • spontane und stimulierte Emission
  • spektrale Verstärkung
  • Schwellenbedingung
  • Fabry-Perot Resonator
  • Schicht- und Stegwellenleitung
  • Rückkopplungs- und Bragg-Gitter
  • Theorie gekoppelter Moden
  • Transfermatrixtheorien
  • Hochfrequenzverhalten (Modulationsverhalten, Resonanzfrequenz, Chirp- und Linienbreite)

Das Einsatzgebiet von Halbleiterlasern hat sich in den letzten 10 Jahren enorm verbreitert. Dies führte zu einer Vielzahl neuer Ansätze und Anwendungsmöglichkeiten, auf die im Rahmen der Vorlesung und zu speziellen Themen im Rahmen von Seminarvorträgen eingegangen wird. Unter anderem werden in Zukunft verstärkt Nanostrukturierungsverfahreneingesetzt, um Material- und Bauelementeigenschaften maßzuschneidern. Unter anderem werden behandelt:

  • vertikal emittierende Laser (VCSEL)
  • Disk- und Ringlaser
  • Mikrolaser
  • Quantenpunktlaser
  • GaInN UV-Laser
  • Quantenkaskadenlaser
  • Photonische Kristall-Laser
  • Einzelphotonenquellen

Hierbei wird sowohl auf die grundlagenden Funktionsprinzipien, die Herstellung der Bauelemente und deren mögliche Einsatzgebiete eingegangen.

Ter­mi­ne So­Se 2018

montags                   9:00 - 11:00 Uhr    Raum 1135, AVZ

donnerstags              9.00 - 11.00 Uhr    Raum 1252, AVZ

Vorlesungsbeginn: 09.04.2018

Down­loads ( pass­wort­ge­schützt )

Se­mi­nar

Vor­trä­ge und Han­douts

Vorträge und Handouts

Marco Künne, "Light sources for quantum information prosessing" (Vortrag, Handout)

Frederic Franz, "THz sources (quantum cascade lasers, two-wavelength mixing)" (Vortrag, Handout)

Huda Otto, "Semiconductor lasers for medical application" (Vortrag, Handout)