Abb. 1: FTE­CAL-Auf­bau mit Dop­pel­mas­ken-SLM in der Fou­rier-Ebe­ne

Aus die­sem Grun­de wird der in Abb. 1 dar­ge­stell­te Fou­rier-Trans­form-Ex­ter­nal-Ca­vi­ty-La­ser (FTE­CAL)-Auf­bau zur frei­en Am­pli­tu­den- und Pha­sen­ma­ni­pu­la­ti­on ver­wen­det. Das Licht, wel­ches aus der An­ti­re­flek­ti­ons-be­schich­te­ten Fa­cet­te der La­ser­di­ode aus­tritt, wird kolli­miert, an einem Beu­gungs­git­ter in seine Spek­tral­an­tei­le auf­ge­spal­ten und diese durch eine zy­lin­dri­sche Linse Fo­kus­siert. Die Spek­tral­an­tei­le wer­den auf dem Re­so­na­tor-End­spie­gel fo­kus­siert und lau­fen von die­sem aus in sich selbst zu­rück. In der Fou­rier-Ebe­ne vor dem End­spie­gel kann auf das Spek­trum des La­sers mit einem Spa­ti­al Light Mo­du­la­tor (SLM) zu­ge­grif­fen wer­den.

Das SLM be­steht aus zwei Flüs­sig­kris­tall-Pa­nels, wel­che in Kom­bi­na­ti­on die Phase und Am­pli­tu­de des trans­mit­tier­ten Lichts ge­trennt be­ein­flus­sen kön­nen. Dies er­mög­licht die Er­zeu­gung von be­lie­bi­gen spek­tra­len Pha­sen- und Am­pli­tu­den­mas­ken. Somit kann Chirp hö­he­rer Ord­nung kom­pen­siert, sowie die spek­tra­le Rück­kop­pe­l­ef­fi­zi­enz des Re­so­na­tors ge­trennt be­ein­flusst wer­den.

Evo­lu­tio­nä­re Such­al­go­rith­men kön­nen ver­wen­det wer­den, um Pha­sen­be­zie­hun­gen zu fin­den, wel­che hö­he­re Band­brei­ten er­mög­li­chen als die Kom­pen­sa­ti­on rein li­nea­ren Chirps mit Git­ter­kom­pres­so­ren.

Re­fe­renz:

• [1] M. A. All­oush, R. H. Pilny, C. Bren­ner, A. Klehr, A. Knig­ge, G. Tränk­le, and M. R. Hof­mann, “Pas­si­ve, ac­tive, and hy­brid mo­de-lo­cking in a self-op­ti­mi­zed ul­tra­f­ast diode lase”, SPIE 10553, Novel In-Pla­ne Se­mi­con­duc­tor La­sers XVII, 105530N (2018)
• [2] R. H. Pilny, B. Döpke, J. C. Bal­zer, C. Bren­ner, A. Klehr, A. Knig­ge, G. Tränk­le, and M. R. Hof­mann, “Fem­to­se­cond se­mi­con­duc­tor laser sys­tem with re­so­na­tor-in­ter­nal dis­per­si­on ad­ap­ta­ti­on”, Op­tics Let­ters, Vo­lu-me 42, Issue 8, pp. 1524-1527 (2017)
• [3] R. H. Pilny, B. Döpke, J. C. Bal­zer, C. Bren­ner, A. Klehr, G. Er­bert, G. Tränk­le, and M. R. Hof­mann, “In­ter­ac­tion of phase and am­pli­tu­de shaping in an ex­ter­nal ca­vi­ty se­mi­con­duc­tor laser” - SPIE 9767, Novel In-Pla­ne Se­mi­con­duc­tor La­sers XV, 97670O (2016)
• [4] R. H. Pilny, B. Döpke, C. Bren­ner, J. C. Bal­zer, and M. R. Hof­mann, “Op­ti­miza­t­i­on of a mo­de-lo­cked diode laser by ma­ni­pu­la­ti­on of in­tra­ca­vi­ty dis­per­si­on and ab­sorp­ti­on with an evo­lu­tio­na­ry al­go­rithm”, R. H. Pilny, B. Döpke, C. Bren­ner, J. C. Bal­zer, and M. R. Hof­mann, CLEO Eu­ro­pe (2015)
• [5] J. C. Bal­zer, R. H. Pilny, B. Döpke, A. Klehr, G. Er­bert, G. Tränk­le, C. Bren­ner, M. R. Hof­mann, “Pas­si­ve­ly Mo­de-Lo­cked Diode Laser With Op­ti­mi­zed Dis­per­si­on Ma­nage­ment”, IEEE STQE, Vo­lu­me 21, Issue 6, 1101008 (2015)
• [6] B. Döpke, R. H. Pilny, C. Bren­ner, A. Klehr, G. Er­bert, G. Tränk­le, J. C. Bal­zer, and M. R. Hof­mann, “Self-op­ti­mi­zing fem­to­se­cond se­mi­con­duc­tor laser”, Op­tics Ex­press Vol. 23, Issue 8, pp. 9710-9716 (2015)
• [7] B. Döpke, J. C. Bal­zer, R. H. Pilny, C. Bren­ner, A. Klehr, G. Er­bert, G. Tränk­le, M. R. Hof­mann, “Ul­tras­hort pulse ge­ne­ra­ti­on with se­mi­con­duc­tor la­sers using in­tra­ca­vi­ty pha­se- and am­pli­tu­de pulse shaping”, SPIE 9382, Novel In-Pla­ne Se­mi­con­duc­tor La­sers XIV, 93820D (2015)
• [8] J. C. Bal­zer, B. Döpke, C. Bren­ner, A. Klehr, G. Er­bert, G. Tränk­le, and M. R. Hof­mann, “Mo­de-lo­cked se­mi­con­duc­tor laser sys­tem with in­tra­ca­vi­ty spa­ti­al light mo­du­la­tor for li­ne­ar and non­line­ar dis­per­si­on ma­nage­ment”, Op­tics Ex­press Vol. 22, Issue 15, pp. 18093-18100 (2014)
• [9] J. C. Bal­zer, B. Döpke, A. Klehr, G. Er­bert, G. Tränk­le, M. R. Hof­mann, Fem­to­se­cond se­mi­con­duc­tor laser sys­tem with ar­bi­tra­ry in­tra­ca­vi­ty phase and am­pli­tu­de ma­ni­pu­la­ti­on, SPIE 9002, Novel In-Pla­ne Se­mi­con­duc­tor La­sers XIII, 90020D (2014)

Mit­ar­bei­ter:

• Cars­ten Bren­ner