KELIŲ OPTINIŲ CIKLŲ IMPULSŲ FAZĖS MODULIAVIMASIS LYDYTAME KVARCE IR JŲ SPŪDA

Ištrauka

KELIŲ OPTINIŲ CIKLŲ IMPULSŲ FAZĖS MODULIAVIMASIS LYDYTAME KVARCE IR JŲ SPŪDA
BAKALAURO STUDIJŲ BAIGIAMASIS DARBAS

Turinys
Įvadas 2
Pavadinimų trumpinių sąrašas 3
1. Teorinė apžvalga 4
1.1. Ultratrumpieji impulsai 4
1.2. Netiesinis lūžio rodiklis 4
1.3. Dispersija 6
1.3.1. Dispersijos valdymo būdai 7
1.4. Saviveikos reiškiniai 9
1.4.1. Pluoštų fokusavimasis 9
1.4.2. Impulsų fazės moduliavimasis 10
2. Literatūros apžvalga 13
3. Eksperimentinė metodologija 15
3.1. Didelės vidutinės galios OPCPA sistema 15
3.2. Matavimo metodai 17
3.2.1. Itin trumpų impulsų fazės moduliavimosi ir spaudimo tyrimo schema. .17
3.2.2. D-skenavimo metodas impulso laikinėms charakteristikoms nustatyti 18
4. Pirminiai papildomos impulsų spūdos eksperimentai ir jų aptarimas 19
4.1. Išvadinių impulsų trukmės ir spektro matavimas 19
4.2. Spektro vientisumo matavimas 20
5. Papildomos spūdos eksperimentų optimizavimas 22
5.1. Skaitinis impulsų fazės moduliavimosi ir jų spūdos modeliavimas 22
5.2. Supergauso profilio pluošto atvaizdavimas 25
5.2.1. Atvaizdavimo schemos projektavimas 25
5.2.2. Atvaizdavimo sistemos testavimas 27
Rezultatai ir išvados: 29
Literatūra 30
Santrauka 32
Summary 33

Įvadas
Atosekundžių fizika – didelio dėmesio susilaukusi kryptis. Įprastai trumpiausios
impulsų trukmės su kuriomis susiduriame lazerinėse technologijose yra iki kelių
femtosekundžių trukmės, tačiau pastaruoju metu didelis siekis yra generuoti dar trumpesnius
atosekundinės trukmės (10-18s) impulsus. Dažniausiai itin trumpų impulsų generavimas
vyksta netiesinės sąveikos metu. Impulso trukmė ir spektras yra atvirkščiai vienas kitam
proporcingi dydžiai, todėl norint sugeneruoti dvigubai mažesnės trukmės impulsą, reikia jo
spektro plotį išplėsti dvigubai. Didžiausias spektro plitimas dažniausiai pasiekiamas
superkontinuumo generacijos metu, kuomet pluoštui sklindant per netiesinę terpę, spektras
dėl įvairių atsirandančių procesų išplinta kartais iki kelių oktavų pločio. Būtent pluoštui
sklindant per kubinio netiesiškumo medžiagas atsiranda Kero efektas, kuomet lūžio rodiklis
priklauso nuo šviesos elektrinio lauko stiprio. Esant šiam efektui, atsiranda ir kiti procesai,
tokie kaip fokusavimasis, šviesos gijų formavimasis, fazės moduliavimasis. Kaip tik
pastarasis daro didžiulę įtaką spektro plėtimuisi. Kadangi netiesinėse terpėse egzistuoja Kero
efektas, šio proceso metu atsiranda impulso fazės pokytis, kai jam sklindant per kubinio
netiesiškumo terpę impulsų spektras yra papildomas naujomis bangos ilgių komponentėmis.[1,2]
Mano baigiamasis darbas buvo atliktas Didelių intensyvumų lazerių fizikos grupėje
(Lazerinių tyrimų centre), kur pagrindinis lazerio šaltinis yra OPCPA sistema (impulsų
trukmė~10 fs), generuojanti supergausinio profilio pluoštą, kuris leidžia realizuoti tolygų fazės
moduliavimąsi per pluoštą. Šis darbas yra atliktos praktikos tęsinys, kurios metu buvo atlikti
pirminiai papildomos impulsų spektro plėtros ir jų spūdos matavimai. Darbo tikslas –
išanalizuoti eksperimentinius pradinio matavimo rezultatus ir išnagrinėti papildomos impulsų
spūdos optimizavimo galimybes. Darbo uždaviniai:
1)atlikti skaitinį fazės moduliavimosi modeliavimą naudojantis atlikto eksperimento
parametrais bei palyginti gautus modeliavimo rezultatus su eksperimentiškai išmatuotais;
2)pasiūlyti būdus optimizuoti papildomos impulsų spūdos eksperimentus formuojant
supergausinio profilio pluoštus, keičiant lydyto kvarco plokštelės storį bei keičiant
spinduliuotės intensyvumą.