Modulace časové disperze femtosekundových laserových pulsů

Abstract

V rámci této práce je čtenář stručně seznámen s problematikou časové disperze femtosekundových pulsů a metodami umožňujícími charakterizovat jejich časový průběh. Dále je popsána funkce prostorového modulátoru indexu lomu, který je následně použit v experimentálním uspořádání zvaném tvarovač pulsů, které zajišťuje nezávislou fázovou a amplitudovou modulaci pulsů. Časová délka a disperze pulsů byla měřena metodou MIIPS nebo PICASO. Metodou MIIPS byl rekonstruován průběh spektrální fáze pulsu. Na základě Mach-Zehnderova interferometru byl sestaven autokorelátor a z naměřených interferometrických autokorelací byla metodou PICASO určena minimální časová délka pulsu (13.3 ± 0.5) fs s přibližně kompenzovanou časovou disperzí. Dále byla ověřena teoretická závislost časové délky pulsů do 120 fs na jejich disperzi grupových zpoždění. Byla změřena disperze grupových rychlostí optických destiček z taveného křemene, jež je v souladu s teorií, a byl ověřen teoretický průběh disperze grupových zpoždění pulsů způsobený posunem druhé difrakční mřížky tvarovače pulsů.

In the presented thesis the topic of femtosecond pulse dispersion and methods of characterizing pulse profile are briefly introduced. Then, a functionality of a spatial light modulator is described. The spatial light modulator was used in an experimental scheme called the pulse shaper, which allowed independent amplitude and phase modulation of pulses. Duration and dispersion of pulses was measured by two methods called MIIPS and PICASO. MIIPS was also used for a reconstruction of a spectral phase of pulses. The autocorrelator was constructed on a design of the Mach-Zehnder interferometer. The duration of the shortest measured pulse (13.3 ± 0.5) fs was retrieved from measured interferometric autocorrelations by PICASO. Furthermore, theoretical dependence of pulse duration on the group delay dispersion was confirmed for pulses shorter than 120 fs. The group velocity dispersion was measured for fused silica windows and for a pair of diffraction gratings in the pulse shaper. Both values confirmed theoretical expectations.