31.12.2006
Strukturbildung in Halbleiter-Mikroresonatoren verspricht Anwendungen für optische Speicherung und für optische Parallelverarbeitung von Bildinformation. So konnten bereits räumliche Solitonen, welche sich als Träger optischer Informationen eignen, bei Raumtemperatur gezeigt werden [1]. Besonders vielfältige Möglichkeiten beim Design strukturbildender Systeme bieten Materialien mit Polariton-Nichtlinearität. Diese gestatten Real- und Imaginärteil der Nichtlinearität, sowie das Verhältnis von excitonischem und photonischem Anteil unabhängig voneinander zu wählen. Die niedrigen Relaxationsraten bei Tieftemperatur vergrößern darüber hinaus die Stärken der Nichtlinearitäten.
Es gelang erstmal mittels Mikroresonator-Polariton-Nichtlineariäten Strukturbildung nachzuweisen (Helle, dunkle Solitonen, hexagonale Muster) [2].
Die Parameter entsprachen Bedingungen unter denen bereits Bose-Kondensation der Polaritonen erwartet wird. Optische Strukturbildung und Strukturbildung im Kondensat können also gleichzeitig auftreten und müssen unterschieden werden.
Neben der Strukturbildung realisieren Polariton-Bose-Kondensate kohärente Strahlungsquellen mit definiertem Quantenzustand. Sie eignen sich daher besonders für Präzisionsmessungen mit optischen Feldern.
Literatur:
[1] V. B. Taranenko, I. Ganne, R. Kuszelewicz, C. O. Weiss, Spatial Solitons inSemiconductor Microresonators. Appl. Phys. B72, 377 – 381 (2001)
[2] Y. Larionova, W. Stolz, C. O. Weiss, Optical Bistability and Spatial Resonator Solitons based on Polariton-Nonlinearity. Eingereicht bei Phys. Rev. Lett. Mai 2006 (Arbeit gefördert im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 407)