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Gitterstrukturen für organische Festkörperlaser

31.12.2003

Die PTB ist in einem Verbundprojekt eingebunden, dessen Ziel die Entwicklung von Lasern ist, in denen organische Materialien verwendet werden. Die Aufgabe besteht in der Herstellung von Gitterstrukturen, die als Resonator für die eigentlichen Laser benötigt werden. Hierbei kommen oxidierte Siliziumwafer zum Einsatz. In die vorhandene SiO2-Schicht wird die Struktur mittels Elektronenstrahllithographie und eines Trockenätzprozesses übertragen. Im letzten Jahr wurden die Parameter für Gitter mit Perioden von bis zu 100 nm bestimmt. In ersten Experimenten wurden solche Gitter an der TU Braunschweig vom Projektpartner (Arbeitsgruppe Prof. Kowalsky) beschichtet und optisch angeregt. Da die Belichtungszeiten für die großflächigen Gitter (10 mm x 10 mm) sehr lang sind, wurden zum Teil Gitter mit variabler Periodenlänge produziert. Dabei wurde die Periode z. B. über eine Gesamtlänge von 10 mm zwischen 380 nm und 420 nm kontinuierlich verändert. Dadurch ist es möglich, ein Material mit einem Gitter bei unterschiedlichen Wellenlängen zu analysieren, indem man den Anregungslaser über die Probe verschiebt. Insbesondere können so mit einer Probe verschiedene Experimente in Bezug auf die Wellenlänge durchgeführt werden. Im Bild ist ein solches Gitter, bei dem die Periode von 200 nm bis 500 nm verändert wurde, in der Dunkelfeldbeleuchtung abgebildet. Der rechte Teil des Bildes zeigt die normierte Intensität des Alq:DCM2 Materialsystems an unterschiedlichen Orten im Gitter und somit für unterschiedliche Resonatorgeometrien. Die Verwendung dieser durchgestimmten Gitter beschleunigt somit die Untersuchung verschiedener Materialsysteme.


Dunkelfeldabbildung eines Gitters mit variabler Periodenlänge sowie die an einem Alq:DCM2 System bei verschiedenen Gitterperioden gemessenen Intensitäten.