Herstellung und Charakterisierung von Erbium-dotiertem einkristallinen LiNbO3 für optische Bauelemente:
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Jülich
Forschungszentrum
1994
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INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
4
2.
ERBIUM
IN
LINBO
3
:
WICHTIGE
GRUNDLAGEN
8
2.1
DER
LINBOSS-EINKRISTALL
8
2.1.1
DIE
WICHTIGSTEN
MATERIALEIGENSCHAFTEN
8
2.1.2
GITTERPLATZ
VON
ERBIUM
IN
LINBOSS
13
2.1.3
WELLENLEITER-HERSTELLUNGSVERFAHREN
14
2.2
ERBIUM
IN
LINBOG:
EIN
OPTISCHES
DREI-NIVEAU-SYSTEM
16
2.2.1
TERMSCHEMA
UND
OPTISCHE
UEBERGAENGE
16
2.2.2
LEBENSDAUERN
UND
ERBIUM-ERBIUM-WECHSELWIRKUNGEN
21
2.3
EIN
PLANARER
OPTISCHER
VERSTAERKER
IN
ER
LINBOJ
24
2.3.1
DER
OPTISCHE
VERSTAERKER
25
2.3.2
EIN
QUASI-2-NIVEAU-MODELL
26
2.3.3
DAS
IDEALE
ERBIUM-TIEFENPROFIL
30
3.
EXPERIMENTELLE
METHODEN
34
3.1
PROBENHERSTELLUNG
34
3.1.1
IONENIMPLANTATION
VON
ERBIUM
34
3.1.2
TEMPER-BEHANDLUNG
36
3.2
PROBENCHARAKTERISIERUNG
37
3.2.1
RUTHERFORD-RUECKSTREU-SPEKTROMETRIE/CHANNELING
37
3.2.2
KERNREAKTIONS-ANALYSE
DES
LITHIUM-TIEFENPROFILS
39
3.2.3
SEKUNDAER-IONEN-MASSENSPEKTROMETRIE
45
3.2.4
PHOTOLUMINESZENZ-MESSUNGEN
45
4.
EINDIFFUSION
VON
ERBIUM
IN
LINBO
3
47
4.1
DER
EINDIFFUSIONSPROZESS
47
4.2
DIFFUSIONSPROFILE
UND
-KONSTANTEN
49
4.3
EINFLUSS
VON
TITAN
AUF
DIE
ERBIUM-DIFFUSION
IN
LINBOSS
53
5.
MEV-IMPLANTATION
VON
ERBIUM
IN
LINBO
3
56
5.1
REKRISTALLISATION
IM
ROHROFEN
57
5.1.1
STRUKTURELLE
EIGENSCHAFTEN
57
5.1.2
ERBIUM
UND
LITHIUM-TIEFENPROFILE
62
5.1.3
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
65
5.2
REKRISTALLISATION
IM
QUARZLAMPENOFEN
67
5.2.1
TEMPERATUREN
UNTERHALB
VON
600
C
67
5.2.2
TEMPERATUREN
ZWISCHEN
600
UND
900
C
75
5.2.3
TEMPERATUREN
OBERHALB
VON
900
C
80
5.3
BEDEUTUNG
VON
AUFHEIZRATE
UND
DOTIER-ION
86
5.3.1
EINFLUSS
DER
AUFHEIZRATE
AUF
DIE
REKRISTALLISATION
86
5.3.2
DIE
ROLLE
DES
ERBIUM-IONS
91
5.4
WIEVIEL
OPTISCH
AKTIVE
ERBIUM-IONEN
LASSEN
SICH
IN
LINBO
3
EINBAUEN?
95
5.5
OPTISCHE
WELLENLEITER
IN
MEV-ERBIUM
IMPLANTIERTEM
LINBOSS
101
6.
LASERABLATION
VON
ERBIUM-DOTIERTEM
LINBO
3
103
7.
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
DOTIERVERFAHREN
107
7.1
BERECHNUNG
DER
VERSTAERKER-KENNLINIEN
107
7.1.1
EIN
VERSTAERKER
IN
EINEM
TITAN-DIFFUNDIERTEN
WELLENLEITER
107
7.1.2
EIN
VERSTAERKER
IN
EINEM
PROTONEN-AUSGETAUSCHTEN
WELLENLEITER
110
7.2
STAERKEN
UND
SCHWAECHEN
DER
DOTIERVERFAHREN
112
8.
ZUSAMMENFASSUNG
114
9.
ANHANG:
BLAUES
LICHT
DURCH
FREQUENZVERDOPPLUNG
IN
IONEN
IMPLANTIERTEN
OPTISCHEN
WELLENLEITERN
IN
KNBO
3
117
10.
LITERATURVERZEICHNIS
120
11.
IM
RAHMEN
DIESER
ARBEIT
ENTSTANDENE
VEROEFFENTLICHUNGEN
124 |
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