Formierung selbstinduzierter 3D-Wellenleiter in lichtabsorbierenden photorefraktiven Medien, bestehend aus PMMA dotiert mit Phenanthrenequinon

Es werden theoretische und experimentelle Untersuchungen zur selbstinduzierten Formierung von 3D-Wellenleitern durch Absorption von Laserlicht in einem speziellen photorefraktiven Medium (Plexiglas (PMMA), mit lichtempfindlichen Phenanthrenchinon-(PQ)-Molekülen) vorgestellt. Die photoinduzierte Formierung und Fixierung der räumlich lokalisierten Laserstrahlstruktur im Polymer wird durch zwei konkurrierende nichtlineare Prozesse bestimmt, nämlich durch die Bildung der Photoprodukte und die Erwärmung des Mediums aufgrund der eingestrahlten, variierenden Lichtleistung. Zum ersten Mal wurden PQ-PMMA-Proben mit Dicken von mehreren Millimetern und PQ-Konzentrationen von 0,1 mol.% verwendet. Außerdem wurden die optischen Eigenschaften (Wellenlänge, Schichtdicke, Laserleistung) mit dem Ziel optimiert, die optische Stabilität der gebildeten Wellenleiter zu erhöhen. Die Formierung der lichtleitenden Strukturen mit Längen von 2-3 cm wurde mit verschiedenen Laserwellenlängen (405, 488 und 514 nm) durchgeführt. Zur Analyse der dynamischen Ausbreitung des Laserlichts im PQ-PMMA-Medium wurde ein theoretisches Modell entwickelt, das in guter Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen ist.