Kohärente Dynamik und Kontrolle

Die kohärente Spektroskopie beschäftigt sich mit der Polarisationsdynamik. Dieser Anregungszustand der Materie, die Interbandpolarisation, hat dabei noch eine feste Phasenbeziehung zum elektrischen Feld des anregenden Laserlichts, so dass eine direkte Kontrolle auf die Antwort des Systems ausgeübt werden kann.

Hierbei haben wir uns mit verschiedensten Formen der kohärenten Physik beschäftigt:

• Vierwellenmischen an Halbleitermaterialien mit großer Bandlücke
• Nachweis und Kontrolle von optisch injizierten Strömen

Vierwellenmischen an Halbleitermaterialien mit großer Bandlücke

Vierwellenmischen ist eine bereits seit vielen Jahren etablierte Technik zum quantifizieren von Dephasierungszeiten und Korrelationen im Ladungsträgersystem. Hier führen wir erste Experimente an Halbleitern mit großer Bandlücke wie ZnO durch. Dabei können auch höhere Nichtlinearitäten wie Sechswellenmischen usw. beobachtet werden.

Nachweis und Kontrolle von optisch injizierten Strömen

Durch geschicke Wahl der optischen Anregung können durch quanteninterferenz Ströme erzeugt werden. Solche Ströme strahlen ein elektrischen Feld ab, wie den Maxwell-Gleichungen entnommen werden kann. Sind die Ströme nur schnell genug, d.h. im Bereich einiger weniger ps, so wird THz-Strahlung emittiert. Diese kann dann zum Beispiel durch elektro-optisches Abtasten phasensensitiv nachgewiesen werden und damit auf die eigentliche Stromform zurückgeschlossen werden. Ein Beispiel für die Kontrolle solcher Ströme findet sich hier.

"Pulse-shaper-assisted coherent control of shift currents"
Kapil K. Kohli, Jan Mertens, Mark Bieler, and Sangam Chatterjee
J. Opt. Soc. Am. B 28, 470-474 (2011)

"Coherent Control of the THz Generation Process in ZnTe <110> crystals"
K. K. Kohli, A. Vaupel, S. Chatterjee, and W. W. Rühle
J. Opt. Soc. B 26, A74-A78 (2009)