Dissertação

{pt_PT=Development of a mobile FROG setup for the measurement of Ultrashort Laser Pulses} {} APPROVED

{pt=As técnicas de medição de pulsos ultracurtos têm sido tema de estudo e desenvolvimento ao longo de muitos anos, com a frequency-resolved optical gating (FROG) a apresentar-se como uma solução simples e confiável para a completa caracterização de pulsos laser. Em geral, um diagnóstico FROG consiste num autocorrelador óptico de intensidade onde dois pulsos interagem através de um meio não linear e o espectro do sinal gerado é obtido para vários atrasos temporais entre os dois pulsos e apresentado num gráfico 2D, denominado de FROG trace, do qual a intensidade e fase do pulso podem ser retiradas. Este método foi demonstrado em pulsos na ordem dos attosegundos e apresenta uma alternativa viável com variantes na geometria dos feixes, a interação não linear e o processo de recuperação do pulso. Second-harmonic generation FROG (SHG FROG) é um das configurações mais escolhidas para medição de luz pulsada e é caracterizada por uma elevada sensibilidade e robustez. Nesta dissertação, é apresentada a implementação de uma montagem SHG FROG compacta, leve e portátil construída com elementos modulares LEGO. Esta montagem será utilizada como uma estação de diagnósticos capaz de monitorizar a duração dos pulsos de um sistema laser Astrella (Coherent Inc.) de 8 mJ, 1 KHz e 35 fs em diferentes estações ópticas do laboratório VOXEL, no Instituto Superior Técnico (IST)., en=Ultrashort pulse measurement techniques have been a subject of study and development for many years, with frequency-resolved optical gating (FROG) presenting a simple to use and reliable solution for the full characterization of laser pulses. In general, a FROG diagnostic consists of an optical intensity correlation type-setup where two pulses interact in a nonlinear medium and the spectra of the generated beam is obtained for each delay between the two beam paths and presented in a 2D contour trace, denominated the FROG trace, from which the intensity and phase of the pulse can be retrieved. This method has been demonstrated in pulses as short as attoseconds and presents a viable approach with multiple variants on beam geometry, nonlinear interaction, and retrieval. Second-harmonic generation frequency-resolved optical gating (SHG FROG) is one of the most commonly chosen setups for pulsed light measurement and is characterized by a high sensitivity and robustness. In this thesis, the implementation of a compact, light and portable SHG FROG built with LEGO\textregistered \ modular elements is presented. The setup will be used as a portable diagnostics station capable of monitoring the pulse length of a 8 mJ, 1 KHz, 35 fs Astrella laser system (Coherent Inc.) at different optical stages of the VOXEL laboratory at Instituto Superior Técnico (IST).}
{pt=Lasers e Aplicações, Pulsos Ultracurtos, Second-Harmonic Generation, Frequency-Resolved Optical Gating, LEGO, en=Laser and laser optics, Ultrafast measurements, Second-harmonic generation, Frequency-Resolved Optical Gating, LEGO}

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Sérgio De Brito André

Universidade de Aveiro

Professor Associado

ORIENTADOR

Marta Leitão Mota Fajardo

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar