Ultraschnelle Spin-Laser für die nächste Generation der optischen Datenübertragung

1. Front Matter

   Pages i-xix

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2. Einleitung

   • Markus Lindemann

   Pages 1-4

3. Grundlagen

   • Markus Lindemann

   Pages 5-42

4. Baustein (i): Kontrolle der Doppelbrechung

   • Markus Lindemann

   Pages 43-55

5. Baustein (ii): Kontrolle der Polarisationsdynamik

   • Markus Lindemann

   Pages 57-68

6. Baustein (iii): Ultraschnelle Polarisationsdynamik

   • Markus Lindemann

   Pages 69-81

7. Baustein (iv): Polarisationsmodulation

   • Markus Lindemann

   Pages 83-103

8. Baustein (v): Datenübertragung

   • Markus Lindemann

   Pages 105-111

9. Baustein (vi): Spin-VCSEL in der Anwendung

   • Markus Lindemann

   Pages 113-126

10. Zusammenfassung und Ausblick

    • Markus Lindemann

    Pages 127-130

11. Back Matter

    Pages 131-159

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Es ist zweifelhaft, ob die in Server-Zentren für die optische Datenkommunikation eingesetzten konventionellen vertikal-emittierenden Halbleiter-Laser (VCSEL) die steigenden Anforderungen an die Modulationsgeschwindigkeit und Energieeffizienz in Zukunft erfüllen können. Eine Alternative stellen Spin-VCSEL dar, welche das Potenzial haben, mithilfe von Polarisationsmodulation konventionelle intensitätsmodulierte Laser sowohl um eine Größenordnung bei der Modulationsgeschwindigkeit zu übertreffen als auch im Energieverbrauch zu unterbieten. Markus Lindemann beschreibt die physikalischen Grundlagen des Spin-VCSELs und erarbeitet einen Vergleich zwischen konventionellem VCSEL und Spin-VCSEL. Anhand detailliert beschriebener Experimente und Simulationen demonstriert er das Potenzial des Spin-VCSELs. Er erläutert zusätzlich ein Konzept für eine effiziente elektrische Spin-Injektion für zukünftige Kommunikationssysteme.

• Oberflächenemitter
• Vertical-cavity surface-emitting laser
• Polarisationsdynamik
• Polarisationsmodulation
• Optische Datenübertragung
• Ultraschnelle Spin-Laser
• Spin-VCSEL-Grundlagen
• Laserkonzept
• Datenkommunikaton
• Kommunikationssysteme
• Modulationsgeschwindigkeit

• Photonik und Terahertztechnologie, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Germany

  Markus Lindemann

Markus Lindemann beschäftigt sich am Lehrstuhl für Photonik und Terahertztechnologie an der Ruhr-Universität Bochum mit der Polarisationsdynamik von Spin-VCSEL und ihrer anwendungsorientierten Weiterentwicklung.

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