Verfügbarkeit: Investigation of monolithically integrated spectral stabilization in high-brightness broad area diode lasers

Investigation of monolithically integrated spectral stabilization in high-brightness broad area diode lasers:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Decker, Jonathan (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	English
Veröffentlicht:	Göttingen Cuvillier Verlag 2018
Ausgabe:	1. Auflage
Schriftenreihe:	Innovationen mit Mikrowellen und Licht Band 44
Schlagworte:	Laserdiode Elektronenstrahllithografie Ionenstrahlätzen Computersimulation Stabilisierung DFB-Laser DWDM Effizienz Hochleistungslaser Oberflächenstruktur Strahlqualität Breitstreifenlaser Modenkopplung Fachhochschul-/Hochschulausbildung DFB-BA lasers bi-directional eigenmode expansion diode laser systems high order gratings propagation modelling spectral stabilization Hochschulschrift
Online-Zugang:	Abstract Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	xii, 148 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783736997981 3736997981

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adam_text	C ONTENTS 1. INTRODUCTION 1 1.1. MOTIVATION. 1 1.2. STATE OF THE A R T . 2 1.3. GOAL OF THIS W O RK . 4 2. THEORETICAL FOUNDATION OF EFFICIENT HIGH-BRIGHTNESS DIODE LASERS 7 2.1. INTRODUCTION TO ALGAAS/ INGAAS BASED DIODE LASE RS . 7 2.1.1. THRESHOLD GAIN AND C U R R E N T. 10 2.1.2. OPTICAL OUTPUT POWER . 11 2.1.3. POWER CONVERSION EFFICIENCY . 13 2.1.4. INFLUENCE OF RESIDUAL HEAT ON LASER PERFORMANCE . 14 2.2. FACTORS LIMITING OUTPUT POWER AND CONVERSION EFFICIENCY. 15 2.3. SPECTRAL GAIN AND STABILIZATION. 18 2.3.1. SPECTRAL MATERIAL G A I N . 18 2.3.2. PRINCIPLES OF SPECTRAL STABILIZATION . 19 2.4. BEAM QUALITY AND BRIGHTNESS. 21 2.5. CONCEPTS OF HIGH-BRIGHTNESS DIODE LA S E R S . 22 2.6. CONCEPTS FOR INCOHERENT POWER SCALING AND BEAM CO M B IN IN G . 24 3. EXPERIMENTAL SETUP AND MEASUREMENT ERRORS 27 3.1. LIGHT-CURRENT CHARACTERISTIC . 27 3.2. WAVELENGTH AND S P E C TR A . 28 3.3. LATERAL NEAR AND FAR FIELD PROFILES, AND BEAM QUALITY . 29 3.4. POLARIZATION. 30 4. SPECTRALLY UNSTABILIZED FP-NBA LASERS 31 4.1. DESIGN CONSIDERATIONS FOR FP-NBA LASERS. 32 4.1.1. FACTORS LIMITING BPPIAT IN BROAD AREA LASERS. 32 4.1.2. STRIPE GEOMETRIES. 33 4.1.3. EPITAXIAL LAYER S TRU C TU R E S . 34 4.2. FROM FP-BA TO FP-NBA LA SE RS. 38 4.2.1. DEVICE FABRICATION . 38 4.2.2. EXPERIMENTAL RE S U LTS. 38 4.2.3. CONCLUSION . 47 CONTENTS 5. SPECTRALLY STABILIZED DFB-NBA LASERS 49 5.1. DESIGN CONSIDERATIONS FOR MONOLITHIC SPECTRAL STAB ILIZATIO N . 50 5.1.1. DFB VERSUS DBR L A S E R S . 50 5.1.2. FABRICATION OF G RATIN G S . 51 5.1.3. WAVELENGTH AND D E TU N IN G . 53 5.2. SIMULATION OF SURFACE ETCHED DFB G RATIN G S . 55 5.2.1. COUPLED MODE THEORY . 55 5.2.2. TRANSFER MATRIX A P P RO A C H . 57 5.2.3. CALCULATION OF COUPLING COEFFICIENT K . 62 5.2.4. EIGENMODE EXPANSION AND PROPAGATION M O D E LIN G . 63 5.3. ITERATION I - BASELINE REALIZATION OF DFB-NBA L A S E R S . 67 5.3.1. SIMULATION AND FABRICATION OF G RA TIN G S . 67 5.3.2. EXPERIMENTAL RE S U LTS . 70 5.3.3. CONCLUSION . 77 5.4. ITERATION II - INFLUENCE OF RESIDUAL LAYER THICKNESS DRE S. 79 5.4.1. SIMULATION AND FABRICATION OF G RA TIN G S . 79 5.4.2. EXPERIMENTAL RE S U LTS . 82 5.4.3. TRANSFER FROM SINGLE EMITTERS TO ARRAY . 89 5.4.4. CONCLUSION . 90 5.5. ITERATION III - EPITAXIAL FINE TUNING FOR DFB-NBA LA S E R S . 92 5.5.1. SIMULATION AND FABRICATION OF G RA TIN G S . 93 5.5.2. EXPERIMENTAL RE S U LTS . 95 5.5.3. CONCLUSION .98 6. SUMMARY AND OUTLOOK 101 6.1. S U M M A RY .101 6.2. O U TLO O K .104 A PPENDIX 107 A. INFLUENCE OF LATERAL STRUCTURES IN FP-NBA LASERS 109 B. FBH-NOMENCLATURE OF CHIP MATERIAL 123 C. LIST OF ABBREVIATIONS 125 D. LIST OF SYMBOLS 127 D. LIST OF FIGURES 131 E. LIST OF TABLES 135 BIBLIOGRAPHY 137
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