TY  - THES
AB  - In dieser Arbeit werden unterschiedliche Methoden zur effizienten Verstärkung nichtlinearer optischer Effekte durch Mikro- und Nanostrukturen untersucht und teilweise miteinander verglichen. Dies beinhaltet die elektromagnetische Vollwellensimulation der Strukturen mittels der Finite-Integral-Methode, um tiefere Einblicke in deren Funktionsweise zu geben und gleichzeitig als Optimierungsgrundlage für die Herstellung zu dienen. Hierfür wird die Nanostrukturierung von Oberflächen mittels etablierter Herstellungsverfahren wie Elektronenstrahllithografie, Lift-off-Verfahren und reaktives Ionenätzen genutzt. Durch lineare wie nichtlineare optische Spektroskopie an den hergestellten Strukturen soll die effiziente Verstärkung der nichtlinearen optischen Effekte experimentell untersucht werden. Diese Effizienz wird zunächst für plasmonische Nanoantennen aus Gold, die sich lokalisierte Oberflächenplasmonen zu Nutze machen, und für dielektrische Nanoantennen aus Zinkoxid, die Mie-Resonanzen aufweisen, miteinander verglichen. Der Vergleichbarkeit wegen werden beide Antennenarten auf Basis derselben Dünnschicht aus Zinkoxid hergestellt, die hier als nichtlinear aktives Medium dient und eine Erzeugung der zweiten Harmonischen ermöglicht. Die beiden Strukturen erreichen einen ungefähr gleichen Verstärkungsfaktor von etwa 190, normiert auf das Signal der Zinkoxid-Dünnschicht. Mit Hilfe von Vollwellensimulationen kann das spektrale, verstärkende Verhalten vorhergesagt werden, sodass dieses der Felderhöhungen und der Umverteilung von elektrischen Feldkomponenten im Zinkoxid bei den jeweiligen Resonanzen zugeschrieben werden kann. Leistungsabhängige Messungen zeigen für die plasmonischen Nanoantennen eine Zerstörungsschwelle bei 0,25 GW cm (-2), ab der eine nicht reversible Reduktion des nichtlinearen Signals auftritt und aus dem ...
AU  - Golla, Christian
CY  - Paderborn
DA  - 2023
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1699
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 17.04.2023
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2023
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2023
SP  - 1 Online-Ressource (x, 133 Seiten)
T2  - Department Physik
TI  - Effiziente Verstärkung nichtlinearer optischer Effekte durch Mikro- und Nanostrukturen
TT  - Efficient amplification of nonlinear optical effects by micro- and nanostructures
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-44614
Y2  - 2026-01-14T12:22:24
ER  -