Quantenfilm-Pumpen zur Leistungsskalierung von Halbleiter-Scheibenlasern (PDF)
Das Strahlwerkzeug Laser gewinnt zunehmende Bedeutung für die industrielle Fertigung. Einhergehend mit seiner Akzeptanz und Verbreitung wachsen die Anforderungen bezüglich Effizienz und Qualität an die Geräte selbst wie auch an die Bearbeitungsprozesse....
sofort als Download lieferbar
eBook (pdf)
27.99 €
- Lastschrift, Kreditkarte, Paypal, Rechnung
- Kostenloser tolino webreader
Produktdetails
Produktinformationen zu „Quantenfilm-Pumpen zur Leistungsskalierung von Halbleiter-Scheibenlasern (PDF)“
Das Strahlwerkzeug Laser gewinnt zunehmende Bedeutung für die industrielle Fertigung. Einhergehend mit seiner Akzeptanz und Verbreitung wachsen die Anforderungen bezüglich Effizienz und Qualität an die Geräte selbst wie auch an die Bearbeitungsprozesse. Gleichzeitig werden immer neue Anwendungsfelder erschlossen. In diesem Zusammenhang auftretende wissenschaftliche und technische Problemstellungen können nur in partnerschaftlicher Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschungsinstituten bewältigt werden. Das 1986 gegründete Institut für Strahlwerkzeuge der Universität Stuttgart (IFSW) beschäftigt sich unter verschiedenen Aspekten und in vielfältiger Form mit dem Laser als einem Werkzeug. Wesentliche Schwerpunkte bilden die Weiterentwicklung von Strahlquellen, optischen Elementen zur Strahlführung und Strahlformung, Komponenten zur Prozessdurchführung und die Optimierung der Bearbeitungsverfahren. Die Arbeiten umfassen den Bereich von physikalischen Grundlagen über anwendungsorientierte Aufgabenstellungen bis hin zu praxisnaher Auftragsforschung. Die Buchreihe „Laser in der Materialbearbeitung – Forschungsberichte des IFSW“ soll einen in der Industrie wie in Forschungsinstituten tätigen Interessentenkreis über abgeschlossene Forschungsarbeiten, Themenschwerpunkte und Dissertationen informieren. Studenten soll die Möglichkeit der Wissensvertiefung gegeben werden.
Lese-Probe zu „Quantenfilm-Pumpen zur Leistungsskalierung von Halbleiter-Scheibenlasern (PDF)“
5 Experimenteller Vergleich Quantenfilm- und Absorber-Pumpen (S. 58-59)In diesem Kapitel werden die Ergebnisse vorgestellt, die mit Proben gewonnen wurden, die sich gleichermaßen für das Absorber-Pumpen wie für das Quantenfilm- Pumpen eignen. Durch den direkten Vergleich der Eigenschaften ein und derselben Probe unter Absorber- bzw. Quantenfilm-Pumpen soll überprüft werden, ob eine effiziente Absorption der Pumpstrahlung auch beim Quantenfilm-Pumpen möglich ist, ob Quantenfilm-Pumpen zu einer messbaren Verringerung der Temperatur der aktiven Zone führt und dadurch die Ausgangsleistung eines Halbleiter-Scheibenlasers im Vergleich zum absorbergepumpten Fall erhöht werden kann.
Im anschließenden Kapitel werden dann die Ergebnisse vorgestellt, die mit einer Probe gewonnen wurden, welche in einem ersten Schritt für das Quantenfilm-Pumpen optimiert wurde und sich nicht mehr konventionell Absorber pumpen lässt, da nur ein geringer Anteil der Pumpstrahlung in der aktiven Zone absorbiert wird, während der restliche Anteil im Bragg-Spiegel absorbiert wird. Für die Versuche zur resonanten Absorption sowie zur Temperaturreduktion wurde ein durchstimmbarer Titan:Saphir-Laser (Ti:Sa) verwendet (Coherent, LC-899). Dieser konnte im Falle des Quantenfilm-Pumpens exakt auf die Resonanzen der Proben sowie im Falle des Absorber-Pumpens auf Wellenlängen bis unter 800 nm abgestimmt werden.
Da dies unter Einsatz eines einzigen Spiegelsatzes im Ti:Sa-Laser geschehen konnte, war es möglich, unter identischen Bedingungen Quantenfilm- und Absorber- Pumpen miteinander zu vergleichen. Für die Experimente mit größerer Pumpleistung wurden fasergekoppelte Diodenlaser verwendet. Da diese in ihrer Emissionswellenlänge nur geringfügig abstimmbar sind, war es nicht möglich, für das Quantenfilm-Pumpen geeignete Stellen der Wafer zu selektieren, bei denen resonant
... mehr
gepumpt werden konnte. Um die daraus resultierende geringe Absorption im Einfachdurchgang zu umgehen, wurde eine Multipass-Pumpoptik eingesetzt, welche es erlaubte, die Pumpstrahlung 12-mal auf die Probe abzubilden.
5.1 Absorptionsverhalten
Damit das Quantenfilm-Pumpen wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden kann, muss der erreichbare Absorptionsgrad der Pumpstrahlung vergleichbar zu der mittels der konventionellen Methode des Absorber-Pumpens erreichbaren sein. Die Gesamtabsorption einer unbeschichteten quantenfilmgepumpten Probe sollte daher 70 % überschreiten. Zur prinzipiellen Demonstration des resonanten Pumpens werden im Folgenden die Ergebnisse einer sowohl für Absorber- als auch für QuantenfilmPumpen geeigneten, herkömmlichen Probe (A0919) mit 13 Quantenfilmen in einer Reihe vorgestellt.
5.1.1 Aufbau der Probe
Die Probe wurde mittels MOVPE in einem Aixtron AIX 200/4 Reaktor am Ferdinand- Braun-Instiut für Höchstfrequenztechnik in Berlin gewachsen [39]. Als Substrat wurde ein 2"-GaAs-Wafer mit 2°-AB-Orientierung verwendet. Die Proben bestehen aus einer GaAs-Pufferschicht gefolgt von einer In0,48Ga0,52P-Ätz-Stopp Schicht, einer aktiven Zone und einem binären 25-Perioden-AlAs/GaAs-Bragg-Spiegel, dessen Stoppband auf 980 nm zentriert ist. Die Struktur ist als „Bottom-Emitter“ ausgelegt, weswegen die aktive Zone vor dem Bragg-Spiegel gewachsen wird.
Da das Wachstum von aktiver Schicht und Bragg-Spiegel bei verschiedenen Temperaturen geschieht, muss ein „annealing“ Effekt der Quantenfilme berücksichtigt werden. Durch das längere Aufwärmen der Probe während des Wachstums des Bragg-Spiegels verlagert sich das Emissionsmaximum der Quantenfilme zu kleineren Wellenlängen, was auf Diffusionsprozesse des Indiums innerhalb der Quantenfilme zurückgeführt werden kann. Um dies zu korrigieren, müssen die Quantenfilme zunächst etwas langwelliger als gewünscht ausgelegt werden."
5.1 Absorptionsverhalten
Damit das Quantenfilm-Pumpen wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden kann, muss der erreichbare Absorptionsgrad der Pumpstrahlung vergleichbar zu der mittels der konventionellen Methode des Absorber-Pumpens erreichbaren sein. Die Gesamtabsorption einer unbeschichteten quantenfilmgepumpten Probe sollte daher 70 % überschreiten. Zur prinzipiellen Demonstration des resonanten Pumpens werden im Folgenden die Ergebnisse einer sowohl für Absorber- als auch für QuantenfilmPumpen geeigneten, herkömmlichen Probe (A0919) mit 13 Quantenfilmen in einer Reihe vorgestellt.
5.1.1 Aufbau der Probe
Die Probe wurde mittels MOVPE in einem Aixtron AIX 200/4 Reaktor am Ferdinand- Braun-Instiut für Höchstfrequenztechnik in Berlin gewachsen [39]. Als Substrat wurde ein 2"-GaAs-Wafer mit 2°-AB-Orientierung verwendet. Die Proben bestehen aus einer GaAs-Pufferschicht gefolgt von einer In0,48Ga0,52P-Ätz-Stopp Schicht, einer aktiven Zone und einem binären 25-Perioden-AlAs/GaAs-Bragg-Spiegel, dessen Stoppband auf 980 nm zentriert ist. Die Struktur ist als „Bottom-Emitter“ ausgelegt, weswegen die aktive Zone vor dem Bragg-Spiegel gewachsen wird.
Da das Wachstum von aktiver Schicht und Bragg-Spiegel bei verschiedenen Temperaturen geschieht, muss ein „annealing“ Effekt der Quantenfilme berücksichtigt werden. Durch das längere Aufwärmen der Probe während des Wachstums des Bragg-Spiegels verlagert sich das Emissionsmaximum der Quantenfilme zu kleineren Wellenlängen, was auf Diffusionsprozesse des Indiums innerhalb der Quantenfilme zurückgeführt werden kann. Um dies zu korrigieren, müssen die Quantenfilme zunächst etwas langwelliger als gewünscht ausgelegt werden."
... weniger
Bibliographische Angaben
- Autor: Svent-Simon Beyertt
- 2011, 1. Auflage, 128 Seiten, Deutsch
- Verlag: Herbert Utz Verlag
- ISBN-10: 3831640513
- ISBN-13: 9783831640515
- Erscheinungsdatum: 01.01.2011
Abhängig von Bildschirmgröße und eingestellter Schriftgröße kann die Seitenzahl auf Ihrem Lesegerät variieren.
eBook Informationen
- Dateiformat: PDF
- Größe: 1.03 MB
- Mit Kopierschutz
- Vorlesefunktion
Kopierschutz
Dieses eBook können Sie uneingeschränkt auf allen Geräten der tolino Familie lesen. Zum Lesen auf sonstigen eReadern und am PC benötigen Sie eine Adobe ID.
Family Sharing
eBooks und Audiobooks (Hörbuch-Downloads) mit der Familie teilen und gemeinsam genießen. Mehr Infos hier.
Kommentar zu "Quantenfilm-Pumpen zur Leistungsskalierung von Halbleiter-Scheibenlasern"
0 Gebrauchte Artikel zu „Quantenfilm-Pumpen zur Leistungsskalierung von Halbleiter-Scheibenlasern“
Zustand | Preis | Porto | Zahlung | Verkäufer | Rating |
---|
Schreiben Sie einen Kommentar zu "Quantenfilm-Pumpen zur Leistungsskalierung von Halbleiter-Scheibenlasern".
Kommentar verfassen