Řízení a optimalizace délky pulsu pikosekundového CPA diskového laseru s výkonem >100 W

Abstract

Cílem práce je navrhnout monitorovací systém pro pikosekundový tenkodiskový laser, vyvinout algoritmus pro minimalizaci délky pulsu a navrhnout možnosti složitějšího tvarování pulsů v čase. Modulace laserových pulsů umožňuje rozložení intenzity záření v čase na míru aplikaci, jako pulsní laserová depozice, nelineární mikroskopie či vláknová optika. Na základě spektra vlnových délek a relativní spektrální fáze měřených metodou FROG byl vypočítán amplitudový a fázový spektrální filtr programovatelného prostorového modulátoru světla. Metodou FROG byl zároveň měřen průběh intezity záření v čase. Bylo zjištěno, že optimalizaci délky pulsu lze zajistit čistě fázovým spektrálním filtrem v případě, že spektrum vlnových délek je spíše symetrické. Silně asymetrický průběh by bylo vhodné před minimalizací délky pulsu modulovat, neboť metoda FROG detekuje asymetrický puls nepřesně.

The aim of the work is to design monitoring safety system for picosecond thin-disk laser, to develop pulse length optimization algorithm, and to design arbitrary pulse shapes generation method. Pulse temporal modulation has the ability to control the energy distribution over time to suit a particular application, e.g. pulsed laser deposition, nonlinear optical microscopy or fiber optics. Using spectral characteristics measured via FROG method the programmable spatial light modulator filter was established. It was found out the pulse length optimization handled by solely spectral phase filter is possible only when having symmetric spectrum. Pulses with asymmetric spectrum should be amplitude modulated, since FROG method detects asymmetric pulses inaccurately.