Sonderprojekte zwischen Bayern und Florida

EI Technik
Hochschule Regensburg

CREOL, School of Optics
University of Central Florida

Messung der Nichtuniformität von optischen Wellenleitern für die Signalverarbeitung

Das Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung und Qualitätssicherung der Technik der Quasi-Phasenanpassung (QPM) in integriert-optischen Wellenleitern durch die Entwicklung einer zerstörungsfreien Meßmethode zur Bestimmung der Nichtuniformität von QPM Gittern. Periodisch gepolte Wellenleiter werden in der optischen Übertragungstechnik zur Wellenlängenkonversion und schnellen Signalverarbeitung verwendet. Basierend auf einer interferometrischen Messung von Amplitude und Phase der generierten Zweiten Harmonischen (SH) abhängig von der Phasenfehlanpassung kann die Verteilung von Inhomogenitäten des QPM Gitters im Wellenleiter berechnet werden. Ein nichtlinear-optisches Interferometer für die im Wellenleiter generierte SH soll entwickelt werden. Dazu muß ein phasen-stabiler SH Generator aufgebaut werden. Das Resultat soll ein kompakter Aufbau zur Bestimmung der Qualität von QPM Gittern sein.

Abschlussbericht

In Zusammenarbeit mit der University of Central Florida wurden Gitter für die Quasi-phasenanpassung (QPM) in Lithiumniobat zerstörungsfrei vermessen. Die Proben wurden an der Universität Paderborn hergestellt. Spezielle Gitter mit nichtuniform verteilten QPM Perioden wurden entwickelt. Im bulk Kristall und in Filmwellenleitern wurden mit nicht-co-linearer Second Harmonic Generation (SHG) die Kristalle auf 5 cm Länge mit einer Auflösung von etwa 2 mm abgetastet. Mittels Phasenanpaßmessung konnte die Periode des nichtuniform gepolten QPM Gitters mit hervorragender Genauigkeit bestimmt werden. In Wellenleiterarrays lieferten SHG Phasenanpassmessungen mit beugungsfreien Strahlen vergleichbar gute Ergebnisse in Kristallen mit bis zu 7cm Länge. Für eine Vermessung der Gitter in Kanalwellenleitern wurden ausführliche Charakterisierungsmessungen durchgeführt, die demnächst eine QPM Vermessung nur auf der Basis einer SHG Tuningkurve mit Phaseninformation ermöglicht. Die Arbeiten werden in Zusammenarbeit mit der University of Central Florida, der Friedrich Schiller Universität Jena und der Universität Paderborn fortgeführt und deren Ergebnisse in mehreren Veröffentlichungen präsentiert.