Modellierung und Simulation des Halbleiterscheibenlasers (eBook)

Thomas Kübler (Autor)

eBook Download: PDF

2009 | 1. Auflage
147 Seiten
Herbert Utz Verlag
978-3-8316-0918-5 (ISBN)

Infos

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.

Inhalt

Inhaltsverzeichnis 8
Symbole 12
Extended Abstract 18
1 Einleitung 24
1.1 Anforderungen 24
1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit 26
2 Das Konzept 28
2.1 Optisch gepumpte Oberflächenemitter 29
2.2 Halbleiterscheibenlaser 33
3 Nulldimensionales Modell 36
3.1 Modellansatz 36
3.2 Gainfunktion 39
3.3 Iso-Dichten 40
3.4 Notwendige Erweiterungen 41
4 Confinementfaktoren 44
4.1 Definition der ?-Faktoren 44
4.2 Confinement von Oberflächenemittern 45
5 Transfermatrixmethode 54
5.1 Darstellung der Methode 54
5.2 Rechts- und linkslaufendeWelle 55
5.3 Die Transfermatrix 55
5.4 Die Propagationsmatrix 57
5.5 Die Anwendung 57
5.6 Die Verwendung der Methode für den Halbleiterschei-benlaser 58
6 Modelle 60
6.1 Multimode - Nulldimensional 60
6.2 Longitudinale Erweiterung 61
6.3 Radiale Erweiterung 66
6.4 Kombination der Erweiterungen 73
7 Pumpmodell - Quantenfilmpumpen 76
7.1 Vorbetrachtung 76
7.2 Das Modell 77
7.3 Das longitudinal aufgelöste Pumpmodell 83
7.4 Radiale Auflösung des Pumpvorgangs 84
7.5 Kombination der Erweiterungen 85
7.6 Verknüpfung mit den Ratengleichungen 86
7.7 Lösung der stationären Pumpmodellgleichung 90
7.8 Transformationsverhalten des kp- Vektors 95
8 Vergleich Simulation - Experiment 100
8.1 Angepasstes Modell 100
8.2 Experimenteller Aufbau Quantenfilmpumpen 103
8.3 Diodengepumpt - longitudinal aufgelöst 113
8.4 Ti:Al2O3-gepumpt - radial aufgelöst 119
9 Zusammenfassung und Ausblick 128
Literaturverzeichnis 132
Abbildungsverzeichnis 138
Danksagung 140

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 1.1.2009
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik
• ISBN-10: 3-8316-0918-7 / 3831609187
• ISBN-13: 978-3-8316-0918-5 / 9783831609185