Darbo tikslas – ištirti puslaidininkiniais lazeriais kaupinamos Yb:KGW femtosekundinės sistemos, susidedančios iš osciliatoriaus ir regeneratyvinio stiprintuvo, veikos dinamiką ir panaudojant gautus rezultatus optimizuoti spinduliuotės parametrus. Darbe nagrinėta termo-lęšio bei netiesinio Kerro elemento poveikis rezonatoriaus stabilumui. Panaudojus gautus rezultatus sukurtas trumpiausius impulsus (31 fs) generuojantis iterbio jonais legiruotą strypinį aktyvųjį elementą turintis lazeris. Taip pat pasiūlytas ir eksperimentiškai realizuotas pakreiptų impulsų stiprinimo metodas, kurį taikant optinio plėstuvo plėtimo mastas priklauso tik nuo pluošto matmenų ir gardelės rėžių skaičiaus ir nepriklauso nuo impulso spektro pločio. Impulsų spūdai optimizuoti pasiūlytas ir eksperimentiškai pademonstruotas naujos konstrukcijos vienašūvis autokoreliatorius, kuriame tiriamojo impulso spektrą paskleidžiant kampine dispersija pasižyminčiu optiniu elementu, gaunama informacija apie įvairių spektrinių komponenčių išsidėstymą laike su skiriamąja geba, kuri priklauso tik nuo panaudoto elemento kampinės dispersijos. Šis metodas yra tinkamas vienareikšmiškai charakterizuoti femtosekundinių impulsų spūdą ir tuo yra paprastesnis už plačiai naudojamus FROG, GRENOUILLI ir SPIDER metodus. Tiriant puslaidininkiniais lazeriais kaupinamo Yb:KGW regeneratyvinio stiprintuvo dinamika nustatyti reiškiniai ribojantys maksimalią impulso energiją ir maksimalią išvadinę galią. Panaudojus tyrimo rezultatus... [toliau žr. visą tekstą] / The objective of the present work is to examine the dynamics diode pumped femtosecond Yb:KGW laser consisting of an oscillator and a regenerative amplifier and to optimize its radiation parameters using the results obtained. The thermal-lens and nonlinear Kerr medium effect on the stability of the resonator has been studied. On the basis of the results obtained an oscillator which generates 31 fs pulses has been developed. To our knowledge they are the shortest pulses reported from the laser with a bulk ytterbium doped gain medium. We have also proposed and experimentally demonstrated the tilted pulse amplification method. Applying this method the scale of pulse stretching in the optical stretcher depends only on the beam size and the diffraction grating grooves density and does not depend on the bandwidth of the pulse. In order to optimized the compression of amplified pulses we have also proposed and experimentally tested a new design of single shot autocorrelator which disperses the given pulse spectrum by help of optical component with the angular dispersion. It this way the information is obtained about the distribution of various time-dependent spectral components with the resolution which depends only on the angular dispersion of the optical component used. The present method gives unambiguous characterization of the pulse compression which makes it less complex than widely used FROG, GRENOUILLI and SPIDER methods. The maximum pulse energy and the maximum output power... [to full text]

The objective of the present work is to examine the dynamics diode pumped femtosecond Yb:KGW laser consisting of an oscillator and a regenerative amplifier and to optimize its radiation parameters using the results obtained. The thermal-lens and nonlinear Kerr medium effect on the stability of the resonator has been studied. On the basis of the results obtained an oscillator which generates 31 fs pulses has been developed. To our knowledge they are the shortest pulses reported from the laser with a bulk ytterbium doped gain medium. We have also proposed and experimentally demonstrated the tilted pulse amplification method. Applying this method the scale of pulse stretching in the optical stretcher depends only on the beam size and the diffraction grating grooves density and does not depend on the bandwidth of the pulse. In order to optimized the compression of amplified pulses we have also proposed and experimentally tested a new design of single shot autocorrelator which disperses the given pulse spectrum by help of optical component with the angular dispersion. It this way the information is obtained about the distribution of various time-dependent spectral components with the resolution which depends only on the angular dispersion of the optical component used. The present method gives unambiguous characterization of the pulse compression which makes it less complex than widely used FROG, GRENOUILLI and SPIDER methods. The maximum pulse energy and the maximum output power... [to full text] / Darbo tikslas – ištirti puslaidininkiniais lazeriais kaupinamos Yb:KGW femtosekundinės sistemos, susidedančios iš osciliatoriaus ir regeneratyvinio stiprintuvo, veikos dinamiką ir panaudojant gautus rezultatus optimizuoti spinduliuotės parametrus. Darbe nagrinėta termo-lęšio bei netiesinio Kerro elemento poveikis rezonatoriaus stabilumui. Panaudojus gautus rezultatus sukurtas trumpiausius impulsus (31 fs) generuojantis iterbio jonais legiruotą strypinį aktyvųjį elementą turintis lazeris. Taip pat pasiūlytas ir eksperimentiškai realizuotas pakreiptų impulsų stiprinimo metodas, kurį taikant optinio plėstuvo plėtimo mastas priklauso tik nuo pluošto matmenų ir gardelės rėžių skaičiaus ir nepriklauso nuo impulso spektro pločio. Impulsų spūdai optimizuoti pasiūlytas ir eksperimentiškai pademonstruotas naujos konstrukcijos vienašūvis autokoreliatorius, kuriame tiriamojo impulso spektrą paskleidžiant kampine dispersija pasižyminčiu optiniu elementu, gaunama informacija apie įvairių spektrinių komponenčių išsidėstymą laike su skiriamąja geba, kuri priklauso tik nuo panaudoto elemento kampinės dispersijos. Šis metodas yra tinkamas vienareikšmiškai charakterizuoti femtosekundinių impulsų spūdą ir tuo yra paprastesnis už plačiai naudojamus FROG, GRENOUILLI ir SPIDER metodus. Tiriant puslaidininkiniais lazeriais kaupinamo Yb:KGW regeneratyvinio stiprintuvo dinamika nustatyti reiškiniai ribojantys maksimalią impulso energiją ir maksimalią išvadinę galią. Panaudojus tyrimo rezultatus... [toliau žr. visą tekstą]

La génération d'onde THz de grande pureté spectrale par photomélange est une technique très prometteuse afin de réaliser des oscillateurs locaux THz performants. Nous avons donc proposé une approche originale consistant à associer un laser bi-fréquence émettant autour de 1 µm à un photomélangeur de bande interdite compatible. Le choix de cette longueur d'onde permet la réalisation de lasers pompés diodes compacts et peu onéreux ainsi que l'utilisation de photoconducteurs présentant les propriétés électriques requises. <br />Ainsi, nous avons développé 2 lasers bi-fréquence amplifiés utilisant des milieux actifs (KGW et CaF2) dopés Yb dont l'utilisation permet de générer des puissances optiques supérieurs à 1 W ainsi qu'un signal de battement électrique continu de bonne pureté spectrale (<30 kHz).<br />Nous avons ensuite étudié et caractérisé 2 matériaux photoconducteurs compatibles avec une illumination à 1 µm : l'InGaAsN et l'In.23Ga.77As-BT épitaxié à basse température (BT) sur substrat métamorphique et dopé Be. Les propriétés de ces deux matériaux ont été étudiées et comparées avec celles du GaAs-BT.<br />Après avoir modélisé le fonctionnement de photomélangeurs (en prenant en compte la participation des trous) nous avons effectué des expériences de photomélange : nous avons détecté un signal de quelques dizaines de nW dont la fréquence a pu être accordée jusqu'à 2 THz.<br />Enfin, nous avons proposé un nouveau type de photomélangeur guide vertical. Les modélisations ont montré que la puissance THz émise (0,2 mW à 1 THz), l'accordabilité (0-3 THz) et la pureté spectrale du signal généré (< 30 KHz) de cette source devraient en faire une des plus attractive dans cette gamme de fréquence.