Orientador: Artemio Scalabrin

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Neste trabalho são apresentados novas técnicas desenvolvidas para produção de pulsos de duração ultracurta ( < 1 ns ) com lasers. A técnica de auto injeção aplicada aos lasers de NdYAG e de corante bombeado com lâmpada permitiu a obtenção de pulsos sincronizáveis, de baixo "jitter" ( < 1ns )...

Resumo: Neste trabalho são apresentados novas técnicas desenvolvidas para produção de pulsos de duração ultracurta ( < 1 ns ) com lasers. A técnica de auto injeção aplicada aos lasers de NdYAG e de corante bombeado com lâmpada permitiu a obtenção de pulsos sincronizáveis, de baixo "jitter" ( < 1ns ) e duração tão curto como 200 ps, atingindo potência de pico de 100 MW. Com uso de compressão não linear com absorvedor saturável pulsos com 8 ps e 1 GW foram obtidos num laser a NdYAG, novamente em forma sincronizável e estável. No laser de corante bombeado com laser de Argônio obtivemos pulsos com 40 ps, sincronizáveis de 5700 Å a 6200 Å com potência média de 20 mW e uma taxa de repetição de 110MHz. Com o uso de uma cavidade em anel e em regime de acoplamento passivo de modos este laser forneceu pulsos com duração abaixo de 170 femtosegundos e potência de pico de 1,4 kW, em modo extraordinariamente estável. Com o laser de CO2 de descarga elétrica transversal, o uso do acoplamento passivo permitiu a obtenção de pulsos com duração de 1 ns e foi desenvolvido o projeto de um sistema para obtenção de pulsos de picosegundos baseado numa chave a semicondutor controlado por luz. Para cada um dos sistemas novos desenvolvidos foi elaborado um modelo teórico que permitisse otimizar o funcionamento e avaçar o entendimento de fenômenos envolvendo pulsos laser ultracurtos

Abstract: In this work we describe new techniques which have been developed for the generation of ultrashort duration laser pulses. The self injection technique used in conjunction with the NdYAG and flashpumped dye lasers allowed the obtention of subnanosecond pulses with very good...

Abstract: In this work we describe new techniques which have been developed for the generation of ultrashort duration laser pulses. The self injection technique used in conjunction with the NdYAG and flashpumped dye lasers allowed the obtention of subnanosecond pulses with very good synchronizability and jitter characteristics. Pulses with 200 ps and 100 MW peak power were obtained. The use of nonlinear pulse compression with an intracavity saturable absorber led to the generation of 8 ps, 1 GW pulses with the NdYAG laser, with much better performance than passive mode locking. With the argon laser pumped dye laser we generated 40 ps pulses tunable between 5700 Å and 6200 Å at an average power of 20 mW and repetition rate of 110 MHz. In the ring configuration with a saturable absorver this laser produced pulses shorter than 170 femtoseconds and peak power of 1.4 kW. With the transverse discharge CO2 laser we use passive mode locking to obtain 1ns pulses and designed an injection mode locking system based on a laser controlled semicondutor light gate capable of generating pulses as short as 50 ps in the infrared. For each of the new systems we developed a theoretical mode which allowed performance optimization and an improvement in the understanding of ultrashort laser pulse phenomena