UV-Femtosekundenlaserpulse zur Charakterisierung von intrinsischen Defekten in CaF2-Einkristallen

Franke, Marco GND

In dieser Arbeit wird die Wechselwirkung von 197 nm UV-Femtosekundenlaserstrahlung mit Self-Trapped Excitons in Calcium Fluorid untersucht und aus den Ergebnisse Rückschlüsse auf die Wechselwirkung von 193 nm ArF-Laserstrahlung mit Calcium Fluorid gezogen. Darüber hinaus wird eine Methode zur Charakterisierung von UV-Femtosekundenlaserpulsen mittels Autokorrelation bei hohen Absorptionen vorgestellt. Es wird ein Modell beschrieben, mit dessen Hilfe Autokorrelationsmessungen auch bei Zweiphotonenabsorptionen von bis zu 35% ausgewertet werden können. Anhand der Pulsdauerbestimmung von fs-Laserpulsen der Wellenlängen 197 nm wird die Anwendung des Modells demonstriert. Darüber hinaus wird gezeigt, dass ein empirischer Zusammenhang besteht zwischen der Stärke der Absorption einer Autokorrelationsfunktion und dem Umrechnungsfaktor zwischen Halbwertsbreite der Autokorrelationsfunktion und der Laserpulshalbwertsbreite. An 6 CaF2-Proben definierter Qualität werden Transmissionsmessungen mit 197nm fs-Laserpulsen vorgenommen und der Zweiphotonenabsorptionskoeffizient mit β=(4,35±1,62)∙10-9 cm/W bestimmt. Pump-Probe-Transmissionsmessungen sowie Fluoreszenzmessungen an hochreinem CaF2 zeigen keine messbare Wechselwirkung zwischen den Self-Trapped-Excitons im Material und UV-Femtosekundenlaserstrahlung der Wellenlänge 197 nm. Daraus wird geschlossen, dass bei 193 nm ArF-Laserstrahlung die Wechselwirkung mit den Self-Trapped Excitons im Material vernachlässigbar ist.

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Franke, Marco: UV-Femtosekundenlaserpulse zur Charakterisierung von intrinsischen Defekten in CaF2-Einkristallen. 2012.

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