Femtosecond semiconductor LASers Harnessed

Halvlederlasere er små, billige og energieffektive lasere, der anvendes mange steder i vores dagligdag. I nogle specialiserede anvendelser bruges i dag ofte andre typer af lasere, f. eks. diodepumpede faststoflasere, fordi de kan levere en bedre ydelse på et eller flere områder. Et eksempel er kort-puls lasere, hvor man i specielle lasersystemer kan generere pulser, der er få femtosekunder lange (og via efterfølgende ikke-linære processer kan de bringes ned i attosekund området). Sådanne lasere er dog store, dyre og komplicerede at operere, hvilket begrænser deres udbredelse. Med halvlederlasere har der indtil nu været en grænse på ca. 1 pikosekund for hvor korte pulser man kan generere, og laserne har typisk en repetitionsrate højere end 10GHz, hvilket mindsker maksimal-effekten i pulserne i forhold til lavere repetitionsrater. Begrænsningen skyldes den komplicerede ladningsbærerdynamik i halvledermaterialerne, der resulterer i ustabile pulstog og uønsket opsplitning af pulserne. Dette er forårsaget af en uhensigtsmæssig rumlig, tidslig og energetisk fordeling af ladningsbærerne i materialet. Ved brug af avanceret nanoteknologi vil projektet demonstrere, at det er muligt at ændre dynamikken i lasermediet (optisk forstærker og mætbar absorber), så det kombinerede respons giver ultrakorte pulser. I projektet vil vi benytte vores erfaring inden for ultrahurtig dynamik i halvledere, nanofabrikation og avancerede målinger på kort-puls lasere til at flytte grænserne for ydelsen af kompakte halvlederbaserede kort-puls lasere, og dermed også udvide paletten af anvendelsesmuligheder for kort–puls lasere generelt.