QD MIX­SEL

"fs-Pul­ser­zeu­gung mit MIX­SEL (mo­de­lo­cker in­te­gra­ted ex­ter­nal ca­vi­ty sur­face emit­ting la­ser) auf der Ba­sis von Quan­ten­punkt-Ver­stär­ker-und Ab­sor­ber-Ele­men­ten."

Halbleiterbasierte Lichtquellen gehören zu den effizientesten lichtemittierenden Bauelementen und werden seit  Jahren sehr erfolgreich bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Allerdings gibt es auch heute noch Gebiete, in denen ihr Potential nicht vollständig ausgeschöpft wird. Obwohl Halbleiterlaser den Markt im Bereich der optischen Kommunikation dominieren, basiert die Frequenzkammgenerierung für eine neue Generation von hochkapazitiven, kohärenten Kommunikationssystemen hauptsächlich auf großvolumige Festkörper- oder Faserlasern. Hauptproblem der bisher existierenden Halbleiterlaser ist die Erzeugung eines Superkontinuums in Kombination mit ausreichend hohen Spitzenleitungen.

Um dieses Ziel zu erreichen, soll ein sogenannter modengekoppelter oberflächenemittierender Laser mit integrierter externer Kavität auf der Basis von Quantenpunktstrukturen (QD-MIXSEL = quantum dot mode locked integrated external cavity surface emitting laser) realisiert werden, wobei sich dieses Bauelement zusammensetzt aus einem Quantenpunkt-VECSEL (vertical external cavity surface emitting lasers) und einem integrierten sättigbaren Absorberspiegel (QD-SESAM = quantum dot semiconductor saturable absorbing mirror). Basierend auf diesem integrierten Konzept besteht die realistische Chance eine sehr kompakte halbleiterbasierte Hochleistungs-fs Laserquelle zur Frequenzkammgenerierung im optischen Bereich zu entwickeln. Insbesondere die Verwendung von Quantenpunkten innerhalb der Verstärkungszone und dem Absorbermaterial ermöglich eine Optimierung der Materialeigenschaften über einen weiten Bereich und schafft zusätzliche geometrische Freiheitsgrade. Hiermit soll es möglich sein, einen MIXSEL zu entwickeln und betreiben, dessen Geräteleistungen und Kenndaten weit über dem aktuellen Stand der Technik liegen.

Gemeinschaftsprojekt  im Rahmen der DFG mit zwei weiteren international führenden Forschungsgruppen (D-A-CH + Israel), ETH Zürich, Schweiz  und Institut of Technology, Technion, Haifa.