Modellierung und Simulation des Halbleiterscheibenlasers
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Der Halbleiterscheibenlaser, als optisch angeregter Oberflächenemitter hat, gegenüber den herkömmlichen, über die Spacer gepumpten VECSEL den Vorteil, dass die Pumpstrahlung direkt in den Quantenfilmen absorbiert wird, wodurch sich der Wärmeeintrag in die aktive Zone infolge des deutlich reduzierten Quantendefekts verringern lässt. Dieser Vorteil wird mit einem höheren Aufwand bei Design und Prozessierung der Scheibe erkauft. Durch die deutliche Reduktion der Absorptionslängen sind auch für die Pumpstrahlung Resonanzeigenschaften zu berücksichtigen.
Lasersysteme und deren Anwendungen sind aus dem heutigen Leben, ob im privaten, industriellen oder medizinischen Umfeld, nicht mehr wegzudenken. Infolge dieser breiten Anwendungsmöglichkeiten besteht der Wunsch nach kostengünstigen und effizienten Laserquellen mit guter Strahlqualität. Für Bereiche wie z.B. die Spektroskopie oder Projektionssysteme scheint der Halbleiterscheibenlaser ein geeignetes System zu sein.
Der Halbleiterscheibenlaser, als optisch angeregter Oberflächenemitter hat, gegenüber den herkömmlichen, über die Spacer gepumpten VECSEL den Vorteil, dass die Pumpstrahlung direkt in den Quantenfilmen absorbiert wird, wodurch sich der Wärmeeintrag in die aktive Zone infolge des deutlich reduzierten Quantendefekts verringern lässt. Dieser Vorteil wird mit einem höheren Aufwand bei Design und Prozessierung der Scheibe erkauft. Durch die deutliche Reduktion der Absorptionslängen sind auch für die Pumpstrahlung Resonanzeigenschaften zu berücksichtigen.
1;Inhaltsverzeichnis;8
2;Symbole;12
3;Extended Abstract;18
4;1 Einleitung;24
4.1;1.1 Anforderungen;24
4.2;1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit;26
5;2 Das Konzept;28
5.1;2.1 Optisch gepumpte Oberflächenemitter;29
5.2;2.2 Halbleiterscheibenlaser;33
6;3 Nulldimensionales Modell;36
6.1;3.1 Modellansatz;36
6.2;3.2 Gainfunktion;39
6.3;3.3 Iso-Dichten;40
6.4;3.4 Notwendige Erweiterungen;41
7;4 Confinementfaktoren;44
7.1;4.1 Definition der G-Faktoren;44
7.2;4.2 Confinement von Oberflächenemittern;45
8;5 Transfermatrixmethode;54
8.1;5.1 Darstellung der Methode;54
8.2;5.2 Rechts- und linkslaufendeWelle;55
8.3;5.3 Die Transfermatrix;55
8.4;5.4 Die Propagationsmatrix;57
8.5;5.5 Die Anwendung;57
8.6;5.6 Die Verwendung der Methode für den Halbleiterschei-benlaser;58
9;6 Modelle;60
9.1;6.1 Multimode - Nulldimensional;60
9.2;6.2 Longitudinale Erweiterung;61
9.3;6.3 Radiale Erweiterung;66
9.4;6.4 Kombination der Erweiterungen;73
10;7 Pumpmodell - Quantenfilmpumpen;76
10.1;7.1 Vorbetrachtung;76
10.2;7.2 Das Modell;77
10.3;7.3 Das longitudinal aufgelöste Pumpmodell;83
10.4;7.4 Radiale Auflösung des Pumpvorgangs;84
10.5;7.5 Kombination der Erweiterungen;85
10.6;7.6 Verknüpfung mit den Ratengleichungen;86
10.7;7.7 Lösung der stationären Pumpmodellgleichung;90
10.8;7.8 Transformationsverhalten des kp- Vektors;95
11;8 Vergleich Simulation - Experiment;100
11.1;8.1 Angepasstes Modell;100
11.2;8.2 Experimenteller Aufbau Quantenfilmpumpen;103
11.3;8.3 Diodengepumpt - longitudinal aufgelöst;113
11.4;8.4 Ti:Al2O3-gepumpt - radial aufgelöst;119
12;9 Zusammenfassung und Ausblick;128
13;Literaturverzeichnis;132
14;Abbildungsverzeichnis;138
15;Danksagung;140
| Erscheint lt. Verlag | 1.9.2009 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Laser in der Materialbearbeitung ; 56 |
| Maße | 145 x 205 mm |
| Gewicht | 165 g |
| Themenwelt | Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik |
| Schlagworte | Hardcover, Softcover / Technik/Elektronik, Elektrotechnik, Nachrichtentechnik • Laser • Oberflächenemitter • optisch gepumpt • Quantenfilm • Quantumwell • Transfermatrix • VCSEL • VECSEL |
| ISBN-10 | 3-8316-0918-7 / 3831609187 |
| ISBN-13 | 978-3-8316-0918-5 / 9783831609185 |
| Zustand | Neuware |
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