Modellierung der Frequenzdurchstimmung von External-Cavity-Diode-Lasern (ECDL)

Durchstimmbare External-Cavity-Dioden-Laser werden in der Regel mit entspiegelten Laserdioden betrieben. Die Strahlungsrückkopplung erfolgt mit einem Reflektionsgitter, das frequenzselektiv auf das Modenspektrum wirkt und einen Single-Mode-Zustand herausfiltert. Die Frequenzdurchstimmung wird durch Drehung des Gitters realisiert. Um den Laser modensprungfrei durchstimmen zu können, muss der Gitterdrehpunkt eine definierte Position besitzen, die sich beim Einsatz einer entspiegelten Diode sehr einfach bestimmen lässt. Da eine Entspiegelung sehr aufwendig ist, wurde ein ECDL-Aufbau realisiert, der mit einer nichtentspiegelten Laserdiode arbeitet, was auf das Problem gekoppelter Resonatoren führt. Durch Modellrechnungen kann u.a. gezeigt werden, dass auch in diesem Fall relativ große moden-sprungfreie Durchstimmbereiche erzielt werden können, wenn der diodeninterne Resonator geeignet moduliert wird.