Titelaufnahme

Titel
Pump-controlled light emission from micro and random lasers / von Thomas Hisch
VerfasserHisch, Thomas
Begutachter / BegutachterinRotter, Stefan ; Liertzer, Matthias
Erschienen2012
Umfang66 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2012
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Zufallslaser / SALT / Abstrahlcharakteristik / Mirkolaser
Schlagwörter (EN)random laser / SALT / emission profile / micro laser
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-46745 Persistent Identifier (URN)
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Pump-controlled light emission from micro and random lasers [2.28 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Wir beschäftigen uns in dieser Arbeit mit dem Emissionsverhalten von Mikrolasern. Dabei versuchen wir die Moden dieser Laser durch Variation des räumlichen Pumpprofils zu kontrollieren, speziell deren Direktionalität. Abhänging von den Eigenschaften der untersuchten Kavität bzw. von der Struktur des Lasers unterscheidet man bei der Kontrolle zwischen der Auswahl einer Mode des passiven Systems und der Erzeugung einer komplett neuen Mode. Die Berechnung der Lasermoden des Systems kann mit der erst kürzlich entwickelten stationären ab-initio Lasertheorie (SALT) effizient durchgeführt werden.

Da wir uns Systeme im nahen semiklassischen Limes anschauen, müssen wir uns jedoch auf ein- und zwei-dimensionale Systeme beschränken. In 1D beschäftigen wir uns sowohl mit low-Q Kavitäten als auch mit high-Q Kavitäten und untersuchen in welchen Fällen man mit dem Pumpprofil neue Lasermode erzeugen kann und wann man nur mehr passive Moden selektieren kann. Im interessanteren 2D Fall studieren wir die Moden und deren Eigenschaften von Zufallslasern, welche aus einer zufälligen Anordnung von Mikropartikeln und aus einem verstärkenden Material bestehen. Der Vorteil dieser Laser ist, dass sie einen geringen Q-Wert haben und man daher für bestimmte Brechungsindizes der Mikropartikel mit dem Pumpprofil Moden mit hoher Direktionalität erzeugen kann. Im Vergleich zu deformierten zwei-dimensionalen Mikrolasern, welche direktionale Lasermoden haben, kann man bei Zufallslasern die Direktionalität der Moden beliebig verändern, während bei den den deformierten Lasern die Direktionalität durch die Geometrie und den Brechungsindex der Kavität vorgegeben ist.

Wir entwickeln eine allgemein anwendbare Strategie zur Optimierung der Eigenschaften der ersten Lasermode mittels eines raumlich variierenden Pumpprofils durch Anwendung von Optimierungsalgorithmen.