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TU Berlin

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Raman Laser

Für die Silizium-Photonik ist es langfristig von großer Bedeutung, auch eine Laserquelle in den Siliziumchip zu integrieren. Aufgrund seiner Halbleitereigenschaften eignet sich Silizium nicht als Lasermaterial (indirekter Bandübergang). Eine hohe Raman-Verstärkung ermöglicht jedoch die Verwendung von Silizium für optische Raman-Verstärker und Raman-Laser. Durch Pumpen mit einem gütegeschalteten Nd:YAG-MOPA System konnte von uns bei einer Temperatur von 10 K Lasertätigkeit in einem Si-Einkristall bei 1.127 µm demonstriert werden. Ebenso wurden umfangreiche Untersuchungen zur Raman-Verstärkung in Si-Wellenleitern durchgeführt. Unter Verwendung eines Raman-Faserlasers bei 1454.8 nm mit einer Leistung von 160 mW konnte in Wellenleitern der Breite 2 µm eine Raman-Verstärkung von 0,6 dB, und bei einer Breite von 0,45 µm von 1 dB bei einer Wellenlänge von 1574.2 nm erzielt werden.      

Lux, O., Rhee, H., Lisinetskii, V. A., Meister, S. et al.: Stimulated Raman scattering and Raman laser operation in silicon single crystals at low temperatures. Laser Physics Letters. 9, 858; 2012.

Rhee, H., Lux, O., Meister, S., Woggon, U., Kaminskii, A. A., Eichler, H. J.: Operation of a Raman laser in bulk silicon. Optics Letters. 36, 1644; 2011.

Mahdi, S., Meister, S., Al-Saadi, A., Franke, B. A. et al.: Raman Scattering And Gain In Silicon-on-insulator Nanowire Waveguides. Journal of Nonlinear Optical Physics & Materials. 21, 1250021; 2012.

Wang, S., Meister, S., Mahdi, S., Franke, B. A. et al.: Spontaneous and stimulated Raman scattering in planar silicon waveguides. Proc. of SPIE Silicon Photonics VI - Photonics West 2011, 7943, 794340; 2011.

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