aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Es wird ein neuartiges Konzept zur Verstärkung von ns-Pulsen in einem
multimode Faserverstärker präsentiert. Dabei wird der Effekt der Phasenkonjugation
durch die stimulierte Brillouin Streuung (SBS) verwendet
um die Strahlqualität des zu verstärkenden Pulses beizubehalten. Somit
wird der Nachteil von multimode Fasern die schlechte Strahlqualität kompensiert
und es bleibt der Vorteil der höheren Zerstörschwelle und damit
der größeren extrahierbaren Energie. Neben einer umfassenden theoretischen
Modellierung des Verstärkungsprozesses unter Berücksichtigung
der SBS werden erste experimentelle Ergebnisse präsentiert. Die in den
Experimenten verwendeten Faserverstärker waren mit Ytterbium dotiert
und hatten einen aktiven Kerndurchmesser von 50 µ m. Mit einer Pumpleistung
von ca. 20 W bei 940 nm konnte für Pulsdauern von 30 ns ein
Verstärkungsfaktor von 8 realisiert werden.
Q 31.8 Do 14:00 Schellingstr. 3
Dauerstrich optisch parametrische Oszillatoren als Lichtquellen
für die Infrarotspektroskopie — •Frank Müller 1 , Alexander
Popp 1 , Stephan Schiller 2 und Frank Kühnemann 1 — 1 Institut
für Angewandte Physik, Universität Bonn, Wegelerstr.8, 53115 Bonn —
2 Institut für Experimentalphysik, Universität Düsseldorf, Universitätsstr.
1, 40225 Düsseldorf
Für die Infrarotspektroskopie werden Strahlungsquellen benötigt,
die hinsichtlich Ausgangsleistung, Abstimmbarkeit und Frequenzstabilität
den Anforderungen unterschiedlicher spektroskopischer Verfahren
genügen müssen. Wir präsentieren verschiedene Konzepte von Dauerstrich
optisch parametrischen Oszillatoren auf der Basis von periodisch
gepoltem LiNbO3. Gepumpt bei 1064 nm wird ein Emissionsbereich von
1450-1910 und 2400-4000 nm erreicht. Das Poster stellt die Eigenschaften
der OPO-Varianten vor, diskutiert ihre jeweiligen Vor- und Nachteile
im Bezug zu anderen Laserquellen und demonstriert die Eignung für die
Infrarotspektroskopie.
Q 31.9 Do 14:00 Schellingstr. 3
Master Equation of the Nondegenerate Parametric Oscillator
— •Alem Mebrahtu 1 and Fesseha Kasahun 2 — 1 Institut für Theoretische
Physik, Universität Hannover, Appelstr. 2, 30167 Hannover —
2 Department of Physics, Addis Ababa University, P.O.Box 33761, Addis
Ababa, Ethiopia
Employing the pertinent quantum Hamiltonian describing the interaction
of a two-mode light (signal-idler modes) generated by a nondegenerate
parametric oscillator (NDPO) with two uncorrelated squeezed
vacuum reservoirs (USVR), we derive the master equation. The corresponding
Fokker-Planck equation for the Q-function is then solved employing
the method of evaluating the propagator formalism developed
in Ref. [1]. Making use of this Q-function, we calculate the quadrature
fluctuations. Applying these results we verify that the signal-idler modes
are in a squeezed state and the squeezing occurs in the first quadrature.
When the NDPO operates below threshold we show that, for a
large squeeze parameter, a squeezing amounting to a noise suppression
approaching 100% below the vacuum level can be achieved.
[1] K. Fesseha, J. Math. Phys. 33, 2179 (1992).
Q 31.10 Do 14:00 Schellingstr. 3
Combining near field microscopy and coherent infrared spectroscopy
— •Markus Brehm and Fritz Keilmann — Max-Planck-
Institut für Biochemie, 82152 Martinsried
Imaging the optical properties of samples with a resolution much better
than the wavelength is now possible using a scanning nearfield infrared
microscope (SNIM)[1]. By using the locally confined near field at an AFM
tip one can overcome the Abbe-limit and obtain a spatial resolution of
some 10nm even at wavelengths of 10µm.
Coherent infrared sources are needed to provide sufficient illumination
intensity at the tip. Up to now we use gas lasers (CO2 and CO) for this
purpose.
One of the major advantages of using infrared light is the chance to exploit
fingerprint vibrational absorption. To go beyond the limited spectral
range of gas lasers, we plan to use a broadband, coherent source based
on difference frequency generation from Ti:Sapphire femtosecond lasers
[2]. This would allow material identification on the nanometer scale.
References:
1. T. Taubner, R. Hillenbrand, and F. Keilmann, ”Performance of
visible and mid-infrared scattering-type near-field optical microscopes”,
Journal of Microscopy 210, 311-314 (2003).
2. F. Keilmann, C. Gohle, and R. Holzwarth, ”Time-domain midinfrared
frequency-comb spectrometer”, submitted
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Q 31.11 Do 14:00 Schellingstr. 3
Adaptive Pulsformung von Femtosekundenlasern zur Erzeugung
von Spektren im mittleren Infrarot — •Frank Dimler,
Gerhard Krampert, Thomas Pfeifer, Dominik Walter,
Carsten Winterfeldt, Christian Spielmann und Gustav Gerber
— Physikalisches Institut, Universität Würzburg, Am Hubland,
97074 Würzburg, Germany
Die Formung von Femtosekundenlaserpulsen hat schon auf einigen Gebieten,
unter anderem bei der Kontrolle chemischer Reaktionen [1], ausgezeichnete
Ergebnisse geliefert. Die Erzeugung von Spektren im mittleren
Infrarot (MIR) mit solchen Pulsen in nichtlinearen optischen Medien
durch den Prozess der Differenzfrequenz-Erzeugung (DFG) wurde ebenfalls
erfolgreich demonstriert [2]. Es bietet sich an, beide Verfahren zu
kombinieren, um den experimentellen Erfordernissen angepasste MIR-
Pulse zu erzeugen.
Als nichtlineares optisches Medium verwenden wir GaSe, das aufgrund
seiner hohen Transmission im mittleren Infraroten (0.65-18 µm) und hohen
nichtlinearen Suszeptibilität sehr gut für die DFG geeignet ist. Wir
präsentieren erste Ergebnisse unserer Simulationen, in denen wir durch
adaptive Formung der erzeugenden Ti:Saphir Femtosekundenlaserpulse
die MIR-Spektren formen. Es scheint möglich, durch Kontrolle der spektralen
Phase sowohl Bereiche des MIR-Spektrums zu unterdrücken als
auch gezielt zu maximieren.
[1] A. Assion et al., Science 282, 919 (1998)
[2] R. A. Kaindl et al., Opt. Lett. 23, 861 (1998)
Q 31.12 Do 14:00 Schellingstr. 3
The combined effect of femtosecond laser pulse shaping and
self-phase modulation — •Fedor Mayorov, Andreas Assion,
Matthias Wollenhaupt, Andreas Präkelt, Marc Winter,
and Thomas Baumert — University of Kassel, Institute of Physics
and Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology
(CINSaT), Heinrhich-Plett Str. 40, D-34132 Kassel, Germany
Self-phase modulation is used in different nonlinear optical experiments,
such as nonlinear femtosecond laser pulse compression techniques
and transient absorption spectroscopy. We used a spatial light modulator
to create a spectral hole in the spectrum of femtosecond laser pulse.
Spectral redistribution effects, due to self-phase modulation were studied
close and below the threshold energies. Z-scans were performed in order
to demonstrate the surface sensitivity of this technique. This may have
applications in the field of material processing and microscopy.
Q 31.13 Do 14:00 Schellingstr. 3
Ultraschnelles transientes Brechungsindexgitter: Direkte
THG-Erzeugung auf der Femtosekunden-Zeitskala — •Reiner
P. Schmid 1,2 , Martin Fahr 1 und Jürgen Reif 1,2 — 1 Institut
für Physik und Chemie — 2 JointLab IHP/BTU, BTU Cottbus,
Universitätsplatz 3-4, 03044 Cottbus, Germany
Basierend auf dem nichtlinearen optischen Kerr-Effekt wird die Entstehung
eines ultraschnellen transienten Brechungsindexgitters in BaF2
demonstriert, welches in der Lage ist mehrere Wellenlängen gleichzeitig
auf der Femtosekunden Zeitskala mit einer Gesamteffizienz von >23% zu
beugen. Dieser optische Schalter zeichnet sich insgesamt durch instantanen
Charakter gekoppelt mit einem sehr großen Schaltkontrast und einer
hohen Beugungseffizienz aus.
Durch den instantanen Charakter des transienten Gitters besteht weiterhin
die Möglichkeit aus einem zeitlich längeren Puls einen kurzen
Femtosekunden-Puls herauszuschneiden.
Das transiente Gitter erlaubt außerdem die Beobachtung der effizienten
Erzeugung der dritten Harmonischen (THG = Third Harmonic Generation).
Präsentiert werden neue Ergebnisse, die die Abhängigkeit der
THG-Effizienz von verschiedenen Parametern (Pulslänge, Wellenlänge,
Polarisationsrichtungen, etc.) beleuchten.
Q 31.14 Do 14:00 Schellingstr. 3
Schwellenverhalten des kollektiven atomaren Rückstoßlasers —
•Christoph von Cube, Sebastian Slama, Dietmar Kruse, Benjamin
Deh, Claus Zimmermann und Philippe W. Courteille —
Physikalisches Institut der Universität Tübingen, Auf der Morgenstelle
14, D-72076 Tübingen
Der kollektive atomare Rückstoßlaser (CARL) beruht auf kooperativer
Bragg-Streuung von Laserlicht an einem atomaren Dichtegitter, welches
das Laserlicht in dem atomaren Gas selbst induziert [1]. Der Mechanismus
ähnelt demjenigen, der dem Freie-Elektronen Laser (FEL) zugrun-