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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/17545 |
| Date | 11 December 2014 |
| Creators | GIRALDO ARIAS, Luis Alfredo |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/7921654360168554, ACIOLI, Lucio |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Fisica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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