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Wellenlängenmultiplexing mit thermisch fixierten Volumenphasenhologrammen in photorefraktiven Lithiumniobat-Kristallen / Wavelength Division Multiplexing with Thermally Fixed Volume Phase Holograms in Photorefractive Lithium Niobate CrystalsBreer, Stefan 08 September 2000 (has links)
Wavelength division multiplexing (WDM) is essential for further enhancement of the transmission capacities of optical
telecommunication systems. Key devices in WDM networks are multiplexing/demultiplexing components, which enable
the combination/separation of several carrier waves with different wavelengths for the purpose of simultaneous
transmission through one optical fibre. These components can be realized using Bragg diffraction from volume
holographic gratings. Especially reflection holograms provide a pronounced wavelength selectivity which makes them
attractive for free-space WDM applications.
Holograms can be stored permanently in photorefractive lithium niobate crystals by the method of Thermal Fixing.
Heating of the crystal during or after the recording process and subsequent development by homogeneous illumination at
room temperature create nonvolatile holograms. The recording and development processes of Thermal Fixing in iron-
and copper-doped lithium niobate crystals were investigated. Macroscopic Gaussian-shaped intensity patterns were
used to analyse the origin of the fixing mechanism. Spatially resolved absorption measurements were performed to
determine the concentration profiles of electron traps (Fe II/III) and protons. Results of computer simulations were
compared with experimental results, which showed that protons can be found to work as compensators during hologram
recording at temperatures around 180 degree C. Nevertheless thermal fixing without protons was possible, another
compensation mechanism stood in. The obtained refractive-index changes were due to the electro-optic effect, other
contributions could be neglected.
With this detailed knowledge about thermal fixing, a two-channel demultiplexing unit was built by superposition of two
thermally fixed reflection holograms in an iron-doped lithium niobate crystal. For this purpose a special two-beam
interference setup with precisely adjustable writing angles was arranged in a vacuum chamber to eliminate thermally
induced phase disturbances of the holographic recording procedure. Continuous development of the holograms by
incoherent light was necessary. In the dark, the enhanced dark conductivity of the crystal used gave rise to a hologram
degradation within about one day. Large diffraction efficiencies were attained (intensity losses between 2.3 and 5.2 dB
only) uilizing crystals with high-quality polished surfaces. The crosstalk supression of the realized demultiplexer was >
25 dB, which is comparable with the performance of other multiplexing techniques like fibre Bragg gratings or
arrayed-waveguide gratings. The low polarization dependence of the demultiplexer can be improved by superposition of
two holograms for each channel.
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Root morphology of co-occurring African fruit tree species with contrasting strategies of exploration and exploitation. / Wurzelmorphologie koexistierender afrikanischer Obstbäume mit unterschiedlichen Strategien der Exploration und ExploitationOppelt, Armin L. 09 May 2003 (has links)
No description available.
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Signalstrahlverstärkung und Phasenkonjugation durch photorefraktive parametrische Wellenmischung in Bariumtitanat- und Kalium-Tantalat-Niobat-Kristallen / Signal beam amplification and phase conjugation by photorefractive parametric wave mixing in barium titanate and potassium-tantalate-niobate crystalsNeumann, Jens 26 September 2000 (has links)
Der photorefraktive Effekt in Bariumtitanat-Kristallen ist Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten. Der Grund sind
die großen elektrooptischen Koeffizienten dieses Materials, die nur von wenigen, kommerziell noch nicht erhältlichen
Kristallen übertroffen werden, z.B. von tetragonalem Kalium-Tantalat-Niobat.
Beleuchtet man diese Materialien mit Laserstrahlen, treten einzigartige Effekte auf. So erzeugen z.B. photorefraktive
parametrische Verstärkungsprozesse charakteristische kreis- oder linienförmige Streulichtfiguren. Faszinierende
Möglichkeiten bieten diese parametrischen Prozesse bei der Verstärkung und Phasenkonjugation von Lichtwellen.
In dieser Arbeit werden alle 57 photorefraktiven parametrischen Prozesse, die in den untersuchten Materialien auftreten
können, zunächst phänomenologisch analysiert. Das Lösen der gekoppelten Wellengleichungen filtert aus der Vielzahl
der Prozesse diejenigen heraus, die eine besonders effiziente Wechselwirkung einfallender Lichtwellen versprechen.
Für diese Prozesse werden anschließend explizit Verstärkungsfaktoren berechnet. Durch die Berücksichtigung
elastooptischer, piezoelektrischer und raumladungsbegrenzender Effekte können die Einfallswinkel der Lichtstrahlen
und die Orientierungen der Kristalle für die Signalstrahlverstärkung und die Phasenkonjugation optimiert werden.
Auf der Basis dieser theoretischen Vorarbeiten gelingt im experimentellen Teil dieser Arbeit zum ersten Mal die
Verstärkung eines Laserstrahls durch einen photorefraktiven parametrischen Prozeß. Die Verstärkung beträgt in einem
3,2 Millimeter dicken Bariumtitanat-Kristall 9000. Eine Besonderheit der angewandten Verstärkungsprozesse ist die
sehr geringe räumliche Bandbreite. Die daraus folgende große Winkelselektivität verspricht viele
Anwendungsmöglichkeiten in der optischen Meßtechnik, schränkt den Einsatz zur Bildverstärkung jedoch erheblich ein.
Ebenfalls zum ersten Mal wird die Phasenkonjugation durch einen phototrefraktiven parametrischen Prozeß
demonstriert. Die Intensitäten der erzeugten phasenkonjugierten Wellen entsprechen denen der verstärkten
Signalstrahlen. Es lassen sich also Reflektivitäten bis zu 9000 realisieren. Zudem kann durch eine spezielle
Konfiguration mit frequenzverstimmten Signalstrahlen ein prinzipielles Problem der photorefraktiven Wellenmischung
gelöst werden: Die Verstärkung sehr schwacher Signalstrahlen. Durch die neu entwickelte Methode der
Rauschunterdrückung gelingt es, Lichtwellen mit Leistungen unter einem Nanowatt um mehrere Größenordnungen zu
verstärken.
Zum Abschluß werden die parametrischen Prozesse noch in Kalium-Tantalat-Niobat untersucht. Bei diesen ersten
Untersuchungen gelingt der Nachweis von fünf Prozessen. Die beobachteten ausgeprägten Effekte und die gemessenen
riesigen elektrooptischen Koeffizienten zeigen, daß tetragonale Kalium-Tantalat-Niobat-Kristalle ebenfalls sehr
interessant für die photorefraktive Wellenmischung sind.
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Vectorial beam coupling in fast photorefractive crystals with AC-enhanced response / Vectorial beam coupling in fast photorefractive crystals with AC-enhanced responseFilippov, Oleg 28 September 2004 (has links)
We develop a theory of vectorial wave coupling in cubic photorefractive crystals placed in an alternating ac-field to enhance the nonlinear response. First we analytically and numerically investigate the dependences of the first Fourier harmonics of the space-charge field, induced in an AC-biased sillenite crystal by a light-interference pattern, on the light contrast m. The data obtained was used to extend the vectorial beam-coupling theory on the whole contrast region. In particular, we proved in the general case that despite of essential differences between thediffusion and AC nonlocal responses the later keeps the light interference fringes straight during the interaction. This fundamental feature allows, under certain restrictions, to reduce the nonlinear problem of vectorial coupling to the known linear problem of vectorial Bragg diffraction from a spatially uniform grating, which admits an exact solution. As a result, the nonlinear vectorial problem can be effectively solved for a number of practically important cases.The developed theory was applied to describe the transformation of a momentary phase changes of one of the input beams into the output intensity modulation (so-called grating translation technique). In contrast to the previous studies, we take into account the change of the space-charge field amplitude across the crystal (the coupling effects). The theory developed is employed to optimize the conditions for the linear signal detection under polarization filtering for the transverse and longitudinal optical configurations. We also analyze the possibility of the linear detection without polarization filtering.Illumination of AC-biased photorefractive BTO crystals with a coherent light beam results in development of strong nonlinear scattering. We investigate the angular and polarization characteristics of the scattered light for the diagonal optical configuration and different polarization states of the pump.
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Biochemische und zellbiologische Charakterisierung des COP Vesikel vermittelten Proteintransports in PflanzenPimpl, Peter 03 May 2001 (has links)
No description available.
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Isolation, molecular characterisation and chromosomal location of repetitive DNA sequences in Brassica / Isolierung, molekulare Charakterisierung und chromosomale Lokalisierung von repetitiven DNA Sequenzen in BrassicaGalvao Bezerra dos Santos, Karla 18 November 2004 (has links)
No description available.
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Mutual interactions of femtosecond pulses and transient gratings in nonlinear optical spectroscopyNolte, Stefan 16 November 2018 (has links)
This work is dedicated to a comprehensive experimental study on the interaction of femtosecond laser pulses with the nonlinear optical medium lithium niobate. The nonlinear optical response in the nanosecond regime was already studied extensively with a variety of techniques, whereas femtosecond pulses were mainly used in transient absorption or transient grating experiments. Naturally, the temporal resolution of these measurements depends on the pulse duration, however, dynamics during the pulse excitation were barely investigated.
The motivation of this work is to widen the limits of femtosecond spectroscopy, not only to temporally resolve faster nonlinear optical processes, but further to show a sensitivity to other coupling mechanisms between the pulses and the material. Especially, the role of transient, dynamic holographic gratings is investigated with a careful determination of the pulse duration, bandwidth and frequency chirp. A basis of this work is established in the first part by studying the material response via light-induced absorption before focusing on the main topic, the pulse interaction with elementary (holographic) gratings, both self-induced and static, in the second part. By this detailed study, several features of femtosecond laser pulses, holographic gratings and the ultrafast material response can be revealed: (i) grating recording is feasible even with pulses of different frequencies, provided that their pulse duration is sufficiently short, (ii) grating based pulse coupling causes a pronounced energy transfer even in a common pump-probe setup for transient absorption measurements with (non-)degenerated frequencies, (iii) beyond expectation, oscillations in the phonon frequency range become apparent in different measurements. The presented results point towards appropriate future experiments to obtain a more consistent, microscopic model for the ultrafast response of the crystal, involving the interplay between photo-generated polarons, self-induced gratings, and phonons.
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Impact of climate change-induced drought on tree root hydraulic properties and competition belowground / Einfluss von Bodentrockenheit auf die hydraulischen Eigenschaften und das Konkurrenzverhalten von BaumwurzelnRewald, Boris 30 April 2008 (has links)
No description available.
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Nichtlineare Optik mit ultrakurzen Laserpulsen: Suszeptibilität dritter Ordnung und kleine Polaronen sowie Interferenz und Holographie verschiedenfarbiger LaserpulseBadorreck, Holger 13 June 2016 (has links)
In der vorliegenden Arbeit werden die nichtlinearen optischen Eigenschaften der Materialien Lithiumniobat und Di-Zinn-Hexathiohypodiphosphat aufgrund der Suszeptibilität 3. Ordnung und kleiner Polaronen untersucht. Zudem wird gezeigt, dass die Interferenz verschiedenfarbiger Laserpulse die Aufzeichnung von statischen und dynamischen holographischen Gittern ermöglicht. Ein Teil dieser Arbeit ist in den im Anhang angegebenen 6 Publikationen bereits veröffentlicht.
Lithiumniobat wird mit einer Erweiterung des Z-Scan Experiments untersucht, welches die Pulslängenabhängige Messung der nichtlinearen Absorption und der nichtlinearen Brechungsindexänderung ermöglicht. Dabei konnte festgestellt werden, dass bei sehr kurzen Pulslängen von 70 fs ein Effekt der Polaronen auf die nichtlineare Absorption vernachlässigbar ist und die Zwei-Photonen-Absorption die nichtlineare Absorption dominiert. Mit größerer Pulslänge gibt es allerdings Abweichungen zwischen der Theorie der Zwei-Photonen-Absorption und den Messergebnissen. Mit der Entwicklung eines Polaronen-Anregungs-Modells, welches eine polaronische Absorption aufgrund wiederholtem optisch induziertem Hopping annimmt, konnte dieser Effekt konsistent erklärt werden. Die Messungen der nichtlinearen Brechungsindexänderung lassen darauf schließen, dass sowohl freie Ladungsträger als auch kleine Polaronen neben der Suszeptibilität 3. Ordnung einen Einfluss auf die Brechungsindexänderung haben, da eine nichtlineare Abhängigkeit von der Intensität auch bei Pulslängen von 70 fs festgestellt werden konnte.
Analog dazu konnte in Di-Zinn-Hexathiohypodiphosphat ein großer Zwei-Photonen-Absorptionskoeffizient festgestellt werden, welcher für Photonenenergien nahe der Bandkante Werte zeigt, die größer sind als theoretischen Überlegungen zeigen. Eine transiente Absorption nach optischer Anregung, gemessen durch ein Anreg-Abtast-Experiment, sowie Literatur legen nahe, dass in Di-Zinn-Hexathiohypodiphosphat gebundene Lochpolaronen durch optische Anregung entstehen können.
Durch den hohen Zwei-Photonen-Absorptionskoeffizienten konnte das Aufzeichnen eines kontrastreichen, dynamischen Amplitudengitters mittels Femtosekundenpulsen gezeigt und nachgewiesen werden.
Die Kürze der Femtosekundenpulse ermöglicht aber nicht nur das Aufzeichnen eines Zwei-Photonen-Absorptionsgitters aufgrund der hohen Intensitäten, sondern erlaubt zudem die Beobachtung von Interferenz zwischen verschiedenfarbigen Pulsen. In der Zeitspanne der Pulslänge beträgt die Bewegung der Interferenzstreifen, welche in der Größenordnung der Lichtgeschwindigkeit liegt, nur ein Bruchteil der Streifendistanz, sodass das Interferenzmuster eingefroren und beobachtbar erscheint. Somit lassen sich statische Hologramme in holographischen Filmen, wie auch dynamische Hologramme aufzeichnen. Über ein dynamisches holographisches Gitter mittels Zwei-Photonen-Absorption konnte so eine Frequenzkonversion durch Dopplerverschiebung in Lithiumniobat gezeigt werden.
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