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Lichtverstärkung in räumlichen Solitonen

Kategorien:
  • Grundlagen der Metrologie
31.12.2004

Bei Experimenten mit räumlichen Solitonen in Halbleiter-Mikroresonatoren, die direkte optische Informationsverarbeitung (z. B. in Telekommunikationsnetzen) versprechen, fiel an dunklen Solitonen auf, dass die Reflektivität im Zentrum des Solitons größer als 1 sein kann, also Verstärkung von Licht auftritt. Diese Lichtverstärkung, die an die Verstärkung von Licht in einem Lasermedium erinnert, und gegebenenfalls praktische Anwendung finden könnte, ergibt sich, da das Soliton aus seiner Umgebung Energie sammelt. Modellrechnungen geben den Effekt in der experimentell beobachteten Größe wieder.


Gemessene Reflektivitäten an den gezeigten dunklen Solitonen. Diese existieren auf dem Hintergrund einer durchgeschalteten Zone, welche von einer kreisförmigen Schaltfront umgeben ist. Es zeigt sich, dass Solitonen in der Nähe der Schaltfront (871 nm) wesentlich höhere Verstärkung zeigen als weit entfernt, z. B. in der Mitte der geschalteten Zone (882 nm). Dies deutet auf einen resonanten Energieaustausch zwischen Schaltfront und Soliton hin, da Soliton und Front beide "räumliche Resonanzen" darstellen.

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