Forschungsbericht 2009



Breitbandig abstimmbarer integriert-optischer Klinkenrad-Laser in dotierten Aluminiumoxid-Wellenleitern

Institut: Mikrosystemtechnik
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Müller
Stellvertretende Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Müller
Mitarbeiter/innen: Dipl.-Ing. Gerrit Schoer
Projektnummer: E.4-07.002
Laufzeit: 01.12.2004 - 01.12.2006
Finanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft


 
Bild

Abstimmbare Festkörperlaser finden vielfache Anwendung in der Spektroskopie, der Photochemie und in LIDAR-Systemen, um zum Beispiel Luftschadstoffe zu erfassen. Unteren anderem spielt vor allem die Breitbandigkeit eine wichtige Rolle. Hier tut sich vor allem der Titan-Saphir-Laser hervor, der im nahen Infrarotbereich mit etwa 400 nm und einer Mittenwellenlänge von 850 nm den größten Abstimmbereich bietet. Bisher werden diese Laser vor allem in Ringresonatoraufbau mit einem Argon-Laser als Pumpquelle realisiert. Dieser Aufbau ist groß und erfordert einen hohen Justageaufwand, daher ist es sehr interessant, einen abstimmbaren integriert-optischen Laser herzustellen.In diesem Projekt soll ein integriert-optischer Laser in Dünnschicht-technologie hergestellt werden, der auf Titan-dotierten Aluminiumoxid-wellenleitern basiert. Abgeschieden werden die Schichten mit Dotierung im PECVD-Verfahren aus metallorganischen Präkursoren. Strukturiert werden die Wellenleiter durch ein plasmaunterstüzten Trockätzverfahren.Um ein platzsparendes System zu erhalten, wird ein Ringlasersystem hergestellt, das inklusive Ein- und Auskoppelsystem auf einem Substrat realisiert werden kann. Zum Verstimmen der ausgekoppelten Wellenlänge, soll ein in den Ring integriertes Etalon aus Zinkoxid verwendet werden, welches den Vorteil hat, dass der Brechungsindex sowohl elektrooptisch als auch elastooptisch veränderbar ist. Das erforderliche richungsbestimmende Element soll durch eine neuartige Klinkenstruktur realisiert werden, welche das im Ringresonator nach außen gedrängte optische Feld in einer Richtung aus dem Ring streut, während es sich in die andere Richtung verlustarm ausbreiten kann.

Weitere Informationen zu diesem Forschungsprojekt können Sie hier bekommen.

 

Publikationen
  • 4-07.104V

    S. Wiechmann, H.J. Heider, M. Mahnke, J. Müller, An Integrated Optical Transmission Grating in Al2O3 and TiO2 Planar Waveguide Technology, Proceedings of Opto 2002, Erfurt, Germany

  • 4-07.068V

    H. J. Heider, S. Wiechmann, M. Mahnke, J. Müller, Optical transceiver on silicon with self-aligned laser-diode, Proc. Spie, Vol. 4652, Jan. 2002, San Jose

  • 4-07.064V

    M. Mahnke, O. Blume, J. Reininger, J. Müller, In situ doped Al2O3 MO-PECVD and MO-LPCVD thin film waveguides on silicon substrates, 8th European Conference on Integrated Optics, 404-407, 1997

  • 4-07.063V

    O. Blume, M. Mahnke, D.Sander, J. Müller, Rare earth doped Al2O3-thin film waveguides deposited by MO-PECVD and MO-LPCVD on silicon substrates, Conference on Lasers and Electro-Optics Europe, p. 77, 1996

  • 4-07.114D

    M. Mahnke, Chrom- und Titan-dotiertes Aluminiumoxid zur Herstellung eines abstimmbaren integriert-optischen Lasers, Dissertation, TU Hamburg-Harburg, 2002, Shaker Verlag