Integration von DOEs in Whispering Gallery Resonatoren zur optimierten Lichteinkopplung

Eine Kernherausforderung bei der Arbeit mit optischen Mikroresonatoren ist die Ein- und Auskopplung des Lichts. Diese wird üblicherweise anhand evaneszenter Felder realisiert, was eine gute Kontrolle ermöglicht. In dieser Arbeit untersuchen wir den Ansatz diffraktive optische Elemente (DOE) in monolithisch gefertigte Whispering Gallery Resonatoren zu integrieren. Dabei greifen wir auf verbreitet verfügbare MOEMS Fabrikationstechniken zurück. Untersucht werden verschiedene Materialien und Morphologien zur Realisierung von hybriden WGMR-DOE Elementen. Das Design des DOEs muss an das Modenprofil des Resonators angepasst sein, wobei man das Modenprofil wiederrum über die Morphologie des Resonators beeinflussen kann. Ziel ist dabei, anhand des Designs des DOEs gezielte Moden im Resonator mit höheren Effizienzen als in der bisherigen Freistrahlkopplung anregen zu können. Eine Herausforderung stellt dabei die Umkehrbarkeit des Lichtweges dar. Deswegen muss ein Weg gefunden werden, womit diese Eigenschaft umgangen werden könnte. Zum Beispiel durch die Nutzung von deformierten Kavitäten, welche eine chaotische Strahlendynamik erzeugen und so als optisches Einwegventil fungieren könnten.