Homodyne Detektoren für ultraschnelle Quantenoptik an Halbleitern

Das geplante Vorhaben stellt die Anwendung experimenteller Methoden aus der Quantenoptik kontinuierlicher Variablen auf Fragestellungen aus der Halbleiterphysik dar. Bis auf wenige Ausnahmen – hauptsächlich sogenanntes Quadraturensqueezing in der Emission von Halbleiterkavitäten – ist dieses Themenfeld für die neueste Generation von halbleiterbasierten Lichtquellen wie zum Beispiel Polaritonkondensaten noch kaum bearbeitet. Ein erster Fokus soll dabei auf einer deutlichen Weiterentwicklung der Methodik liegen. Das Standardverfahren zur Rekonstruktion des Zustands eines Lichtfelds – homodyne Detektion in Verbindung mit Quantenzustandstomographie – benötigt eine Referenzlichtfeld mit fester Phasenlage zum zu untersuchenden Signal, welches bei Halbleiterlichtquellen in der Regel nicht zur Verfügung steht. Ziel dieses Antrags ist daher die Entwicklung eines Verfahrens, das es erlaubt mittels konditionierter homodyner Multikanaldetektion auch ohne Phasenreferenz den Zustand des Lichtfelds einer Halbleiterlichtquelle zu ermitteln und mit einer Zeitauflösung von 100 fs zu verfolgen. Als erste Anwendung sollen neuartige Halbleiterlichtquellen, zum Beispiel Polaritonkondensate, mit dieser Technik exakt charakterisiert werden. Ein weiteres Ziel ist die Erzeugung und Anwendung konditionierter Lichtfelder mit maßgeschneiderten Eigenschaften in der Spektroskopie.

Antragsteller

TU Dortmund: Dr. Marc-Alexander Aßmann (Experimentelle Physik 2)

Förderlinie: Anschubförderung
Fördermittel: 49.311,00 Euro
Laufzeit 01.03.2015-29.02.2016

Ansprechpartner

Dr. Marc-Alexander Aßmann
TU Dortmund
Experimentelle Physik 2
Otto-Hahn-Straße 4
Deutschland – 44227 Dortmund

Telefon: 0231/7553533
marc.assmann(at)tu-dortmund(dot)de