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(c) 2002 BMO

Erzeugung von Lichtimpulsen auf der Zeitskala von 5 fs

(Development of most modern methods in quantum optics for studies of ultrafast processes in chemistry and biology)

Pulserzeugung

Unsere Gruppe entwickelt, ausgehend von einem klassischen Ti:Saphir Oszillator-Verstärkersystem bei einer Wellenlänge von 800 nm, Methoden zur Erzeugung abstimmbarer, ultrakurzer Lichtimpulse, im Sichtbaren bis Infraroten Spektralbereich.

Parametrik

Die Abstimmbarkeit der Farbe wird durch einen NOPA-Aufbau (nicht-kollinearer optisch parametrischer Verstärker) erreicht. Dabei wird unter besonderer Geometrie in einem nichtlinearen Medium jeweils ein blaues Photon, unter Energie- und Impulserhaltung, in ein infrarotes und ein sichtbares Photon aufgespalten. Auf diese Weise sind uns Wellenlängen von 480 nm bis 1200 nm zugänglich. Die spektral sehr breiten Laserpulse des NOPAs sind durch einen einfachen Prismenkomressor (siehe Foto) auf unter 20 fs komprimierbar.

Kompression

Zur verbesserten Komprimierung der Pulse kommt ein LCD Phasenmodulator zum Einsatz. Seine Funktionsweise wird hier kurz erklärt. Kürzeste Pulse können auf zwei Arten erreicht werden. Zum einen durch eine genaue Bestimmung der spektralen Phase durch eine Kreuzkorrelationsmessung und eine anschließende Korrektur mittels Pulseshaper. Oder durch die Optimierung eines intensitätssensitiven Signals (SHG) mittels eines evolutionären Algorithmus. So werden Pulsdauern von unter 10 fs erreicht.


Ehemalige Mitarbeiter:

Constanze Sobotta
André Peine
Jörg Neuhaus
Stephan Malkmus
Florian Lederer
Vladimir Konjaev
Regina Dürr
Simone Draxler
Thomas Brust
Markus Braun


Publikationen:

"Ligand exchange of CdSe nanocrystals probed by optical spectroscopy in the visible and mid-IR"
B. von Holt, S. Kudera, A. Weiss, T. E. Schrader, L. Manna, W. J. Parak, M. Braun
Journal of Materials Chemistry 18 (2008) 27282732.
Details

"Generation of narrowband subpicosecond mid-infrared pulses via difference frequency mixing of chirped near-infrared pulses"
F.O. Koller, K. Haiser, M. Huber, T.E. Schrader, N. Regner, W.J. Schreier, W. Zinth
Optics Lett. 32, 22 (2007) 3339-3341
Details

"All-Optical Operation Cycle on Molecular Bits with 250-GHz Clock-Rate Based on Photochromic Fulgides"
S. Malkmus, F. O. Koller, S. Draxler, T. E. Schrader, W. J. Schreier, T. Brust, J. A. DiGirolamo, W. J. Lees, W. Zinth, and M. Braun
Advanced Functional Materials 17 (2007) 36573662
Details

"Ultrafast ring opening reaction of a photochromic indolyl-fulgimide"
S. Malkmus, F.O. Koller, B. Heinz, W.J. Schreier, T.E. Schrader, W. Zinth, C. Schulz, S. Dietrich, K. Rück-Braun, M. Braun
Chemical Physics Letters 417 (2006) 266 - 271
Details

"Ultrafast Photochromism: Structural and Electronic Dynamics of Indolyl Fulgimides"
M. Braun, S. Malkmus, F.O. Koller, B. Heinz, W. Zinth, C. Schulz, S. Dietrich, K. Rück-Braun
Ultrafast Phenomena XV, Springer Series in Chem. Physics 88, Eds. Andrew M. Weiner and R. J. Dwayne Miller, Springer-Verlag, Berlin (2006) 291-293
Details

"Analysis of Wave Packet Motion in Frequency and Time Domain: Oxazine 1"
M. Braun, C. Sobotta, R. Dürr, H. Pulvermacher, S. Malkmus
Journal of Physical Chemistry A 110 (2006) 9793-9800
Details

"Chirp dependence of wave packet motion in Oxazine 1"
S. Malkmus, R. Dürr, C. Sobotta, H. Pulvermacher, W. Zinth, M. Braun
Journal of Physical Chemistry A 109 (2005) 10488-10492
Details

"Convenient tunability of sub-10 fs-pulses in the visible range"
E. Baigar, M. Braun, A. Peine, V. Konjaev, W. Zinth
Ultrafast Phenomena XIII, Springer Series in Chem Physics 71, Eds. R.D. Miller, M.M. Murnane, N.F. Scherer, A.M. Weiner, Springer-Verlag Berlin (2002) 152-154
Details


Prismenkompressor
Abb. 1: Prismenkomressor - Der Verlauf der Lichtimpulse wird mit Hilfe von flüssigem Stickstoff sichtbar gemacht.

NOPA-Spectra
Abb. 2: NOPA Spektren – Die Pulse, die durch nicht-kollineare optisch parametrische Verstärkung entstanden sind, weisen extrem breite Spektren auf, die für eine weitere Kompression notwendig ist.

Autokorrelation eines NOPA-Pulses
Abb. 3: Autokorrelation - Die breiten Spektren der NOPA Pulse ermöglichen prinzipiell deren Kompression auf die 5 fs Skala.

Prinzip eines Pulse-Shapers
Abb. 4: Pulseshaper Prinzip - Mit dem Pulseshaper hat man die Möglichkeit auch höhere Ordnungen des Chirps zu kompensieren.

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Letzte Änderung: Letzte Änderung: 1970-01-01 01:00