Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Ultrakrótkie spojrzenie na przetwarzanie częstości światła czyli dlaczego można jednak generować ultrakrótką drugą harmoniczną w grubym krysztale Wojciech.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Ultrakrótkie spojrzenie na przetwarzanie częstości światła czyli dlaczego można jednak generować ultrakrótką drugą harmoniczną w grubym krysztale Wojciech."— Zapis prezentacji:

1 Ultrakrótkie spojrzenie na przetwarzanie częstości światła czyli dlaczego można jednak generować ultrakrótką drugą harmoniczną w grubym krysztale Wojciech Wasilewski

2 Plan Generacja drugiej harmonicznej: podstawy Ultrakrótkie impulsy i ich widmo (Nie)dopasowanie fazowe: jak je przezwyciężyć? Jak przetworzyć szerokie widmo? Jak sobie sprawnie z tym radzić?

3 Podstawy SH P = 0 E+ (2) EE+… I SH ~ I F 2

4 Niedopasowanie Wektorów falowych - nconst

5 dopasowanie Wektorów falowych - nconst E ~L I ~ L 2 Nie

6 Elipsoidy z x

7 Niedopasowanie Wektorów falowych - nconst

8 P. A. Franken et al., Phys. Rev. Lett. 7, 118 (1961) ruby optical maser, 3 J, 1 ms kwarc krystaliczny unambiguous indication of the second harmonic ? Pierwsza druga harmoniczna

9 Przypadek ogólny k 3, 3 k 2, 2 k 1, 1 k 3 =k 1 + k 2 3 = Sprawność [sin( k L/2)/ k] 2 L k = k 3z -k 1z -k 2z

10 Ultrakrótki impuls t II 50fs 5fs

11 Impuls w przestrzeni kxkx kyky w0w0 1/w 0

12 Bardzo cienki kryształ

13 Gruby kryształ – spektrum ograniczone BBO, 1.2mm [ m] t [fs] W. Wasilewski, P. Wasylczyk, C. Radzewicz Femtosecond laser pulses measured with a photodiode - FROG revisited Appl. Phys. B, w druku V gr

14 Polichromatyczne aspiracje oś Ref - Krasiński Dyspersja kątowa

15 Kontrowersje Każda ze składowych z osobna może się przetwarzać. Ale czy one mogą się mieszać? Czy rozdział na składowe nie spowoduje dramatycznego spadku wydajności?

16 Prosty model I SH ~ L 2 I in 2 I in ~ I I SH const ~ 1/L

17 Pomysł na eksperyment rozszczepianie składanie Dobór materiałów G. Szabó, Z. Bor, Appl. Phys. B 50, 1990 d /d M d /d ( )

18 Dobór materiałów- kąt pożądany BBO

19 Dobór materiałów - czerwień połowa wydajności połowa wydajności dla 2mm BBO SF4 – ponad 350nm

20 Dobór materiałów - fiolet Rozbieżność kątowa wiązki monochromatycznej

21 Płaszczyzny sprzężone w0w0 w 0 /M Wiązki!

22 Pochylenie? Pryzmat 30 m faza obwiednia M. Topp, G. C. Orner, Optics Comm. 13 (1975)

23 Przekręcenie? ( ) Płaszczyzny sprzężone ? ?

24 Przekręt! t E

25 A poza ogniskiem?

26 Kolejne płaszczyzny z t x

27 Czy przekręt może skompensować różnice? z x v gr Danielius et al. Opt. Lett. 21, 973, (1996)

28 Druga harmoniczna z dyspersją kątową (zgrubsza) bez straty wydajności niezwykle szerokie widmo Jaka jest dokładnie wydajność? Jak ją maksymalizować? Przed nami: Impulsy terawatowe, <10fs: T. Kanai et al. Optt. Lett. 28, 16 (2003) Demonstracje działania metody

29 Całka E SH (k, ) ~ L d 1 dk 1 E 0 ( 1,k 1 ) E 0 ( -,k -k 1 ) sinc( k L) Całkujemy równania propagacji z E F = iL F E F + E SH E F * z E SH = iL SH E SH + E F 2 Dostajemy: E F (z)=E F exp(i k z )

30 Całkuj, całkuj Konkretne k i Sumuj wszystkie pary składowych spektralno-czasowych, których zmieszanie prowadzi do ich powstania E SH (k, ) ~ L d 1 dk 1 E 0 ( 1,k 1 ) E 0 ( -,k -k 1 ) sinc( k L) Mając zadane E 0 ( ) szukamy optymalnej: L w 0 d /d Żeby dostać: Maksymalną sprawność Jak najszersze widmo

31 Żądasz więcej niż żarówki – zachowaj fazę Jeśli czerwony impuls jest fourierowsko ograniczony w połowie kryształu Sprawność jest maksymalna Niebieski impuls też jest fourierowsko ograniczony w połowie kryształu t I początek połowa kryształukoniec

32 Całka E SH (k, ) ~ L d 1 dk 1 E 0 ( 1,k 1 ) E 0 ( -,k -k 1 ) sinc( k L) W połowie kryształu funkcja rzeczywista często dodatnia Amplitudy w fazie Amplitudy zespolone

33 Wydajność maksymalna maksymalna wydajność z żądaniem maksymalnego widma -20% BBO 10fs w0w0 d /d dobór materiałów [a.u.] x5

34 Wydajność funkcjonalna Dyspersja kątowa d /d BBO 1mm 10fs ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? [a.u.]

35 O co chodzi? Mieszają się? Suma rzutów = const warunek na =d /d nconst

36 Obszar istotnego natężenia Znowu przekręt? z x = dyfrakcja dyspersja

37 Przekręty ilościowo k ą t [fs/ m] [ m] BBO

38 Podsumowanie Można wydajnie przetwarzać impulsy 5 fs Można używać bardzo grubych kryształów (ponad 5mm) Chociaż optymalnie jest użyć około 1mm Dodatkowy kąt pochylenia – kompensujący dyfrakcję dyspersją Eksperyment

39 Podziękowania Prof. Czesław Radzewicz Zespół Laboratorium Procesów Ultraszybkich Dr hab. Marek Trippenbach


Pobierz ppt "Ultrakrótkie spojrzenie na przetwarzanie częstości światła czyli dlaczego można jednak generować ultrakrótką drugą harmoniczną w grubym krysztale Wojciech."

Podobne prezentacje


Reklamy Google