Enhanced Pockels effect in GaN/AlxGa1-xN superlattice measured by polarization-maintaining fiber Mach-Zehnder interferometer

Six-period 4 nm GaN/10 nm AlxGa1-xN superlattices with different Al mole fractions x were prepared on (0001) sapphire substrates by low-temperature metal-organic chemical vapor deposition. The linear electro-optic (Pockels) effect was studied by a polarization-maintaining fiber-optical Mach-Zehnder interferometer system with an incident light wavelength of 1.55 mu m. The measured electro-optic coefficients, gamma(13)=5.60 +/- 0.18 pm/V, gamma(33)=19.24 +/- 1.21 pm/V (for sample 1, x=0.3), and gamma(13)=3.09 +/- 0.48 pm/V, gamma(33)=8.94 +/- 0.36 pm/V (for sample 2, x=0.1), respectively, are about ten times larger than those of GaN bulk material. The enhancement effect in GaN/AlxGa1-xN superlattice can be attributed to the large built-in field at the interfaces, depending on the mole fraction of Al. (C) 2007 American Institute of Physics.

Pockels effect in GaN/Al-x,Gal(1-x)N superlattice with different quantum structures - art. no. 69841G

The linear electro-optic (Pockels) effect of wurtzite gallium nitride (GaN) films and six-period GaN/AlxGa1-xN superlattices with different quantum structures were demonstrated by a polarization-maintaining fiber-optical Mach-Zehnder interferometer system with an incident light wavelength of 1.55 mu m. The samples were prepared on (0001) sapphire substrate by low-temperature metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). The measured coefficients of the GaN/AlxGa1-xN superlattices are much larger than those of bulk material. Taking advantage of the strong field localization due to resonances, GaN/AlxGa1-xN SL can be proposed to engineer the nonlinear responses.

Optical modulator based on a Si0.75Ge0.25/Si/Si0.5Ge0.5 asymmetric superlattice structure

An optical modulator is designed and fabricated based on a Si0.75Ge0.25/Si/Si0.5Ge0.5 asymmetrical superlattice structure. The device comprises a p-i-n diode made on the asymmetrical superlattice integrated with a 920-mu m-long Fabry-Perot (F-P) cavity. Parameters of the rib waveguide are designed to satisfy only the fundamental-TE mode transmission. Here, 65 and 40-pm red shifts of the peak resonant were measured under the applied bias of 2.5 and -32.0 V, respectively. The analysis shows that, besides the thermal-optical and plasma dispersion effects, the Pockels effect also contributes to such a peak shift. The corresponding calculated effective Pockels coefficient is about 0.158 pm/V.

Studies on some nonlinear optical phenomena-optical phase conjugation and continuous wave second harmonic generation

Nonlinear optics has emerged as a new area of physics , following the development of various types of lasers. A number of advancements , both theoretical and experimental . have been made in the past two decades . by scientists al1 over the world. However , onl y few scientists have attempted to study the experimental aspects of nonlinear optical phenomena i n I ndian laboratories. This thesis is the report of an attempt made in this direction. The thesis contains the details of the several investigations which the author has carried out in the past few years, on optical phase conjugation (OPC) and continuous wave CCVD second harmonic generation CSHG). OPC is a new branch of nonlinear optics, developed only in the past decade. The author has done a few experiments on low power OPC in dye molecules held in solid matrices, by making use of a degenerate four wave mixing CDFWND scheme. These samples have been characterised by studies on their absorption-spectra. fluorescence spectra. triplet lifetimes and saturation intensities. Phase conjugation efficiencies with r espect to the various parameters have been i nvesti gated . DFWM scheme was also employed i n achievi ng phase conjugation of a br oadband laser C Nd: G1ass 3 using a dye solution as the nonlinear medium.

Synthesen und Charakterisierungen Arylamin-haltiger Polymere: multifunktionelle hoch-T g-Copolymere für photorefraktive Anwendungen

Zusammenfassung Die vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit den Synthesen und Charakterisierungen multifunktioneller, Arylamin-haltiger Polymere, welche sich als photorefraktive(PR)-Materialien eignen. Die Glastemperaturen (Tg) der angestrebten Materialien liegen deutlich über Raumtemperatur, um so den Pockels-Mechanismus zum Aufbau des PR-Effektes zu favorisieren. Hierzu sind zwei synthetische Konzepte, basierend auf Maleinimid-Methylvinylisocyanat-Reaktiv-Polymeren und Triphenylamin-haltigen Polymeren, entwickelt worden. Im Rahmen des Reaktiv-Polymer-Konzeptes konnten PR-Materialien mit den bisher größten Beugungs-Effizienzen sowie den schnellsten Ansprechzeiten für multifunktionelle hoch-Tg-Polymere dargestellt werden. Hierfür wurden Maleinimid-Methylvinylisocyanat-Reaktiv-Polymere synthetisiert welche an der Imid-Position über Spacer-Gruppen mit Carbazol-Einheiten funktionalisiert sind. Die Tg´s der Polymere konnten zwischen 60°C und 194°C eingestellt werden. Die Isocyanat-Gruppen wurden dann polymeranlog mit hydroxyalkyl-funktionalisierten Chromophoren umgesetzt. Die Kinetik des PR-Effektes dieser Materialien wird durch die Ladungsträger-Beweglichkeiten in den Proben bestimmt. Eine Steigerung der Farbstoff-Konzentrationen erhöht die PR-Leistungen der Materialien, behindert jedoch deren Kinetik.Das Triphenylamin-Polymer-Konzept verwendet Triphenylamine als Lochleiter. Hierfür wurden die radikalischen Polymerisations-Verhalten der Monomere p-Diphenylaminostyrol (DPAS) und erstmals p-Ditoluylaminostyrol (DTAS) untersucht. Die Monomere wurden durch spontane, freie und kontrollierte radikalische Verfahren polymerisiert. Mittels eines TEMPO-Derivates gelang der Aufbau von Block-Copolymeren. Poly-DPAS konnte, im Gegensatz zu Poly-DTAS, polymeranlog tricyanovinyliert werden. Dadurch lassen sich PDPAS-block-PTPAS-Copolymere selektiv im PDPAS-Block tricyanovinylieren. Diese Materialien weisen eine Tendenzen zur Mikro-Phasen-Separation auf.Die Strukturierung von PDPAS konnte durch Photo-Polymerisation mit einer Auflösung von wenigen mm demonstriert werden. Carbazol und Triphenylamin-haltige Materialien wurden mittels Cyclo-Voltametrie untersucht.