Frequenzkonversion mittels chipintegrierter Flüstergalerieresonatoren aus Lithiumniobat (PDF)

Laserlichtquellen sind in einer Vielzahl optischer Technologien heute nicht mehr wegzudenken. Grund hierfür ist die gute Fokussierbarkeit und definierte Wellenlänge, welche durch Energieübergänge im Lasermedium definiert ist. Dies ist jedoch auch eine Einschränkung, da Laserlicht somit nicht in jedem beliebigen Wellenlängenbereich zur Verfügung steht bzw. die Emissionswellenlänge von Laser meist nur über einen geringen Bereich durchgestimmt werden kann. Diese Einschränkung lässt sich mit nichtlinear-optischen Frequenzkonvertern beispielsweise aus Lithiumniobat (LiNbO3, LN) aufheben. Die für die nichtlinear-optische Frequenzkonversion hohen Intensitäten lassen sich in Resonatoren erreichen. Eine kompaktere Bauform stellen die Flüstergalerieresonatoren (FGR) dar. Die Integration der FGR auf Chipebene ist hierbei von großem Interesse, da eine reproduzierbare und parallele Herstellung von sehr kleinen integrierten FGR (iFGR) mit Radien im 10-mikrometer-Bereich möglich wird. Außerdem besteht das Potential Pumplaser, Detektoren und Heizelemente oder Elektroden zum Durchstimmen der Resonanzfrequenzen mit den iFGR auf einem Chip zu integrieren. Diese Arbeit widmet sich einem neuartigen Herstellungsverfahren von domänenstrukturierten iFGR mit dem Güten bis zu 10 Millionen erreicht werden. Dank dieser hohen Güten konnte quasiphasenangepasste Frequenzkonversion in iFGR gezeigt werden. Es wurde Frequenzverdopplung, Summenfrequenzerzeugung und stimulierte Raman-Streuung in den iFGR untersucht und somit das Potential der iFGR zur Realisierung kompakter Frequenzkonverter verdeutlicht.