Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/13474
Title: Σχεδίαση και κατασκευή σταθμού χαρακτηρισμού πολύ στενών χρονικά παλμών laser διάρκειας < 1 ps και συμμετοχή σε χρονικά αναλυμένες μετρήσεις
Other Titles: Design and construction of an experimental setup for the temporal measurement of ultrashort laser pulses with duration < 1 ps and temporally resolved measurements
Authors: Κύργινας, Δημήτριος
Keywords: Λέιζερ
Αυτοσυσχετιστής
Υπερβραχείς παλμοί
Μη γραμμική οπτική
Keywords (translated): Laser
Autocorrelator
Ultrashort pulses
Nonlinear optics
Abstract: Ο τομέας της Μη Γραμμικής Οπτικής σχετίζεται με τη μελέτη φαινομένων τα οποία εμφανίζονται κατά την αλληλεπίδραση σύμφωνης ακτινοβολίας, κατάλληλης έντασης, με την ύλη. Πηγές οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ισχυρών ηλεκτρομαγνητικών πεδίων είναι τα laser και ιδιαίτερα τα παλμικά. Τα παλμικά laser μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με τη χρονική διάρκεια των παλμών που παράγουν και να χρησιμοποιηθούν σε αντίστοιχες εφαρμογές. Αυτό σημαίνει ότι είναι σημαντική η γνώση της χρονικής διάρκειας του παλμού που παράγεται από το εκάστοτε laser. Το πρόβλημα όμως που προκύπτει είναι ότι όσο μικραίνει η διάρκεια του παλμού και μεταβαίνουμε στην κλίμακα των femtosecond (fs), τόσο δυσκολεύει και η μέτρησή της, καθώς οι χρόνοι απόκρισης των οπτοηλεκτρονικών μεθόδων δεν είναι επαρκείς. Σε αυτή την περίπτωση στρεφόμαστε σε αποκλειστικά οπτικές μεθόδους και διατάξεις όπως είναι οι αυτοσυσχετιστές. Το πρώτο κεφάλαιο της συγκεκριμένης εργασίας περιέχει τη θεωρία για μερικά από τα βασικότερα μη γραμμικά οπτικά φαινόμενα, πολλά από τα οποία χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διεξαγωγή των πειραμάτων. Το δεύτερο κεφάλαιο ασχολείται με τους παλμούς που παράγονται από ένα laser, τα βασικά χαρακτηριστικά τους καθώς και τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάδοσή τους μέσα σε ένα μέσο. Στο τρίτο κεφάλαιο αναπτύσσεται η θεωρία και η αρχή λειτουργίας των διατάξεων αυτοσυσχετιστών, ενώ παράλληλα, παρουσιάζονται κάποιες από τις διατάξεις που χρησιμοποιούνται για μέτρηση της χρονικής διάρκειας των παλμών ενός laser, όπως ο αυτοσυσχετιστής κινητού μέρους, ο “single-shot” αυτοσυσχετιστής και η τεχνική FROG (Frequency Resolved Optical Gating). Τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι πειραματικές διατάξεις οι οποίες αναπτύχθηκαν και υλοποιήθηκαν στο εργαστήριο για το χαρακτηρισμό παλμών καθώς και τα αντίστοιχα πειραματικά αποτελέσματα για τη χρονική διάρκεια των παλμών ενός Ti:Sapphire laser.
Abstract (translated): The field of Nonlinear Optics is related to the effects that occur during the interaction of coherent radiation, of appropriate intensity, with matter. Pulsed lasers are great sources to produce strong electromagnetic fields. Depending on their pulse duration, lasers can be categorized to nanosecond (ns), picosecond (ps) or femtosecond (fs) lasers and can be used in different experimental setups. This practically means that one must know the pulse duration of a laser. The problem arising when switching from the nanosecond to the femtosecond regime, is that optoelectronic devices do not have the ability to respond appropriately and measure ultrashort pulses. In this case, all optical methods are employed like autocorrelator setups. The first chapter of this master thesis contains the theory behind some of the most common nonlinear optical effects, many of which were utilized during the experimental process. The second chapter is about pulses produced by a laser, their basic characteristics and the effects that occur during the pulse propagation in a medium. In the third chapter, the basic principles of an optical autocorrelation setup are discussed, while some common experimental setups for the measurement of the pulse duration are presented, i.e. the intensity autocorrelator, the “single-shot” autocorrelator and the FROG (Frequency Resolved Optical Gating) technique. Finally, in the fourth chapter the experimental setups that were designed and constructed in the laboratory are presented along with the experimental results of the measurement of the pulse duration from a Ti:Sapphire laser.
Appears in Collections:Τμήμα Φυσικής (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
D_Kyrginas_Master_Thesis.pdf1.86 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.