Experimentelle Untersuchung der Modensynchronisation in Multisegment-Laserdioden zur Erzeugung kurzer optischer Pulse bei einer Wellenlänge von 920 nm (PDF)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von monolithischen modengekoppelten Halbleiterlasern auf GaAs-Basis, die zur Kurzpulserzeugung verwendet werden. Die damit erreichten Pulslängen liegen im niederen ps-Bereich bei einer Emissionswellenlänge von 920 nm. Dazu werden zunächst die zum Verständnis notwendigen physikalischen Inhalte vermittelt, welche die wesentlichen Grundlagen der Laserphysik umfassen. Wichtige Aspekte sind dabei die Pulserzeugung mit Halbleiterlaserdioden und die gesamte dynamische Simulation der entwickelten Bauelemente.

Des Weiteren setzt sich die Arbeit detailliert mit der Fertigung der Laserdioden auseinander. Es werden alle nötigen Prozessschritte von der Epitaxie bis zum fertig aufgebauten Bauelement dargelegt, einschließlich einer elektro-optischen Charakterisierung der epitaktisch gewachsenen Strukturen.

Im Hauptteil steht die experimentelle Untersuchung der verschiedenen Mehrsegmentlaser hinsichtlich Pulsleistung, Pulsdauer, Stabilität und Abstrahlverhalten im Mittelpunkt. Die verwendeten Messverfahren werden detailliert diskutiert, verglichen und bezüglich ihrer Verwendbarkeit bewertet.

Die hierbei gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für das umfassende Verständnis GaAs-basierender modengekoppelter Halbleiterlaser. Dieses wiederum ist Voraussetzung und Werkzeug für die Realisierung ähnlicher Halbleiterlaser bei anderen Wellenlängen.