Starke und schwache Kopplung in ZnSe-basierten monolithischen Mikrokavitäten mit lateralem Einschluss

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Detlef Hommel; Dr. Kathrin Sebald
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 63321440

Ziel dieses Projektes ist die Ausnutzung der Licht-Materie-Wechselwirkung in ZnSe-basierten monolithischen Mikrokavitäten. Dabei sollen drei Teilaspekte bearbeitet werden. Die Emission von implementierten Quantenpunkten im Bereich der schwachen Kopplung soll, unter Ausnutzung der besonderen räumlichen Verteilung der Resonatormoden in gekoppelten Mikrokavitäten, zur Realisierung von optisch schaltbaren Emittern verwendet werden. Da es eine Vielzahl von optoelektronischen Anwendungen für blaue vertikal emittierende Laserstrukturen (VCSEL) gibt, werden wir an der Verwirklichung von optisch und elektrisch gepumpten Strukturen mit ZnSe-Quantenfilmen als optisch aktives Material arbeiten. Für Laser geringer Schwelle wollen wir die starke Licht-Materie-Wechselwirkung in Mikrokavitäten mit einer möglichst geringen Anzahl von ZnSe-Quantenfilmen ausnutzen. Dabei steht die grundlegende Fragestellung zur Auswirkung eines räumlichen Einschlusses auf die Eigenschaften der Polaritonen im Fokus. Der Einschluss erfolgt in photonischen Drähten und durch metallische Gold-Filmgitter auf der Probenoberfläche. Diese aktuellen Fragestellungen werden Aufschluss über die Ausbreitung und Kohärenz der Polaritonen sowie deren Wechselwirkung mit Oberflächenplasmonen geben. Weiterhin erhoffen wir uns einen positiven Einfluss auf die polaritonische Relaxation und das Schwellenverhalten der stimulierten polaritonischen Emission. Darüber hinaus wollen wir die mögliche Kopplung von Bragg-Moden mit der exzitonischen Emission von ZnSe-Quantenfilmen in Bragg-Resonatoren als ein neues Konzept zur Realisierung von Bragg-Polaritonen untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen