Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-26T14:41:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao luis giraldo.pdf: 10535616 bytes, checksum: 68be7b1f243dec018540fff871537861 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T14:41:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao luis giraldo.pdf: 10535616 bytes, checksum: 68be7b1f243dec018540fff871537861 (MD5) Previous issue date: 2014-12-11 / Lasers de pulsos ultracurtos baseados em fibras ópticas como meio de ganho constituem fortes candidatos para substituir lasers de estado sólido mais tradicionais, tais como o laser de Ti:safira. Uma das razões é o custo direto e outra é a possibilidade de compactação de sistemas que ocupam muito espaço e consomem quantidades significativas de energia. Um dos problemas de lasers baseados em fibras ópticas é que a potência óptica média disponível é relativamente baixa, da ordem de poucas dezenas de mW. Em nosso laboratório o interesse é em fazer uso de lasers em fibra pulsados para aplicações em metrologia óptica e óptica quântica e, em ambos os casos, as potências requeridas são maiores, indicando a necessidade de desenvolver um amplificador óptico. O sistema deve ser capaz de amplificar pulsos que incialmente têm duração da ordem de centenas de femtosegundos, taxa de repetição de centenas de MHz e energias por pulso da ordem de 1 pJ. Estes parâmetros indicam que o sistema deve operar num regime de forte saturação. Nesta dissertação serão descritos a construção e caracterização um amplificador óptico que faz uso de uma fibra dopada com érbio como meio de ganho. Foram testadas várias combinações de comprimento de fibra de ganho, comprimento de fibra de entrada e de saída que permitiram controlar os efeitos dispersivos e não lineares de forma a obter os maiores ganhos possíveis, mas mantendo a duração temporal dos pulsos amplificados dentro de uma faixa aceitável para as aplicações de interesse do laboratório. Com isto obtivemos um amplificador com um ganho de aproximadamente x15, com potências de entrada da ordem de 10 mW, mantendo a duração de pulso de saída do sistema da mesma ordem daquela do pulso de entrada. Estas características são satisfatórias para as aplicações em que o sistema será utilizado. / Ultrashort pulse laser based optical fiber as the gain medium are strong candidates to replace more traditional lasers solid state lasers such as Ti: sapphire. One reason is the direct cost and the other is the possibility of compression systems that take up much space and consume significant amounts of energy. One of the problems of lasers based on optical fibers is that the average optical power available is relatively low, of the order of a few tens of mW. In our laboratory interest is the use in pulsed fiber lasers for applications in quantum optics and optical metrology and, in both cases, the required powers are higher, indicating a need to develop an optical amplifier. The system should be able initially to amplify pulses that have a duration on the order of hundreds of femtoseconds, repetition rate of hundreds of MHz and pulse energies on the order of 1 pJ. These parameters indicate that the system should operate in a regime of strong saturation. This dissertation will be described the construction and characterization of an optical amplifier which makes use of an erbium doped fiber as the gain medium. Various combinations of gain fiber length, fiber length input and output control enabled dispersive and nonlinear effects in order to obtain the highest possible gains while maintaining the temporal duration of the amplified pulses within an acceptable range were tested for the applications of interest for the laboratory. With this we obtained an amplifier with a gain of about x15, with the input powers of about 10 mW, while maintaining the pulse duration of the output of the same order as that of the input pulse system. These features are suitable for applications where the system is used.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-26T15:07:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao luis giraldo.pdf: 10535616 bytes, checksum: 68be7b1f243dec018540fff871537861 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T15:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao luis giraldo.pdf: 10535616 bytes, checksum: 68be7b1f243dec018540fff871537861 (MD5) Previous issue date: 2014-12-11 / Lasers de pulsos ultracurtos baseados em fibras ópticas como meio de ganho constituem fortes candidatos para substituir lasers de estado sólido mais tradicionais, tais como o laser de Ti:safira. Uma das razões é o custo direto e outra é a possibilidade de compactação de sistemas que ocupam muito espaço e consomem quantidades significativas de energia. Um dos problemas de lasers baseados em fibras ópticas é que a potência óptica média disponível é relativamente baixa, da ordem de poucas dezenas de mW. Em nosso laboratório o interesse é em fazer uso de lasers em fibra pulsados para aplicações em metrologia óptica e óptica quântica e, em ambos os casos, as potências requeridas são maiores, indicando a necessidade de desenvolver um amplificador óptico. O sistema deve ser capaz de amplificar pulsos que incialmente têm duração da ordem de centenas de femtosegundos, taxa de repetição de centenas de MHz e energias por pulso da ordem de 1 pJ. Estes parâmetros indicam que o sistema deve operar num regime de forte saturação. Nesta dissertação serão descritos a construção e caracterização um amplificador óptico que faz uso de uma fibra dopada com érbio como meio de ganho. Foram testadas várias combinações de comprimento de fibra de ganho, comprimento de fibra de entrada e de saída que permitiram controlar os efeitos dispersivos e não lineares de forma a obter os maiores ganhos possíveis, mas mantendo a duração temporal dos pulsos amplificados dentro de uma faixa aceitável para as aplicações de interesse do laboratório. Com isto obtivemos um amplificador com um ganho de aproximadamente x15, com potências de entrada da ordem de 10 mW, mantendo a duração de pulso de saída do sistema da mesma ordem daquela do pulso de entrada. Estas características são satisfatórias para as aplicações em que o sistema será utilizado. / Ultrashort pulse laser based optical fiber as the gain medium are strong candidates to replace more traditional lasers solid state lasers such as Ti: sapphire. One reason is the direct cost and the other is the possibility of compression systems that take up much space and consume significant amounts of energy. One of the problems of lasers based on optical fibers is that the average optical power available is relatively low, of the order of a few tens of mW. In our laboratory interest is the use in pulsed fiber lasers for applications in quantum optics and optical metrology and, in both cases, the required powers are higher, indicating a need to develop an optical amplifier. The system should be able initially to amplify pulses that have a duration on the order of hundreds of femtoseconds, repetition rate of hundreds of MHz and pulse energies on the order of 1 pJ. These parameters indicate that the system should operate in a regime of strong saturation. This dissertation will be described the construction and characterization of an optical amplifier which makes use of an erbium doped fiber as the gain medium. Various combinations of gain fiber length, fiber length input and output control enabled dispersive and nonlinear effects in order to obtain the highest possible gains while maintaining the temporal duration of the amplified pulses within an acceptable range were tested for the applications of interest for the laboratory. With this we obtained an amplifier with a gain of about x15, with the input powers of about 10 mW, while maintaining the pulse duration of the output of the same order as that of the input pulse system. These features are suitable for applications where the system is used.