Verstärkungsspektroskopie

Wir verfolgen zwei Ansätze zur Bestimmung der optischen Verstärkung in verschiedenen Materialien. Eine Anforderungen ohne hohe Anforderungen an die Probenpräparation ist die Methode der variablen Strichlänge. Allerdings hat dieser Ansatz auch einige Nachteile, die wir gezielt untersucht haben.

Alternativ verwenden wir die sogenannte Transiente Verstärkungsspektroskopie. Hierbei wird die Transmission durch eine Probe bei hohen Dichten gemessen und so direkt die Verstärkung eines eingestrahlten Weisslichtimpulses gemessen. diese Technik ist alledings nur für Proben auf transparentem Substrat einsetzbar.

Mit diesen Methoden haben wir verschiedene Materialien untersucht. Neben "herkömmlichen" Lasermaterial wie (GaIn)As Quantenfilmen [4] haben wir auch neu entwickelte Sytseme wie Ga(AsSb)/GaAs/(AlGa)As Heterostrukturen spektroskopiert[2,3]. Insbesondere ist es uns gelungen, transiente Verstärkung in indirekten Ge/SiGe Quantenfilmen nachzusweisen [1].

[1] "Ultrafast nonlinear optical response of photoexcited Ge/SiGe quantum wells: Evidence for a femtosecond transient population inversion"
Lange, N. S. Köster, S. Chatterjee, H. Sigg, D. Chrastina, G. Isella, H. von Känel, M. Schäfer, M. Kira, and S. W. Koch
Phys. Rev. B 79, 201306(R) (2009)

[2] "Gain characteristics and lasing of Ga(NAsP) multi-quantum well structures"
C. Lange, S. Chatterjee, B. Kunert, K. Volz, W. Stolz, W. W. Rühle, N. C. Gerhardt, and M. R. Hofmann
Phys. Stat. Sol. C 6, 576 (2009)

[3] "The Variable Stripe-Length Method Revisited: Improved Analysis"
C. Lange, M. Schwalm, S. Chatterjee, W.W. Rühle, N. Gerhardt, S. Johnson, J. Wang, and Y.-H. Zhang
Appl. Phys. Lett. 91, 191107 (2007)

[4] "Transient gain spectroscopy of (GaIn)As quantum wells: Experiment and microscopic analysis"
C. Lange, S. Chatterjee, C. Schlichenmaier, A. Thränhardt, S.W. Koch, W.W. Rühle, J. Hader,J. V. Moloney, G. Khitrova, and H. M. Gibbs
Appl. Phys. Lett. 90, 251102 (2007)