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Dissertação

{pt_PT=Compression of ultrahigh power laser pulses} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=As instalações de lasers de alta potência possuem um papel muito importante ao permitirem a execução de experiências em muitos campos de pesquisa. As tecnologias actuais para a produção de impulsos de alta intensidade são maioritariamente baseadas na amplificação de pulsos com chilrear (CPA), onde um impulso curto sofre expansão e compressão. Neste processo, o impulso laser pode distorcer-se de modo que uma descrição de tempo e espaço desacoplados não seja mais válida. Tais pulsos apresentam os chamados acoplamentos espacio-temporais. Um dos acoplamentos mais conhecidos é a frente de onda torta (PFT), que tem sido estudada teórica e experimentalmente. Enquanto é sabido que um compressor desalinhado pode introduzir PFT, muito pouca atenção tem sido dada a outras possíveis fontes em lasers de CPA, ou como quantificar, mitigar ou beneficiar delas. Neste trabalho, abordamos o problema do PFT introduzido pela não-colimação de um feixe à entrada de um compressor de redes de difracção de grandes dimensões. Descrevemos e demonstramos primeiro o funcionamento de um autocorrelador de disparo único desenhado especificamente para medição de PFT em laser de alta intensidade. De seguida, usamos um formalismo paraxial para derivar o papel da não-colimação na compressão de um impulso. Posteriormente, retiramos medições experimentais deste efeito num compressor de redes de difracção de passagem simples de grande dimensão. Os resultados obtidos mostram uma evidente correlação entre o modelo e os resultados experimentais, permitindo identificar claramente uma nova fonte de PFT em lasers de CPA., en=High power laser facilities play a fundamental role in enabling experimental studies in many research fields. Current technologies for producing high power pulses are mostly based on chirped pulse amplification (CPA), where a short laser pulse undergoes stretching and compression. In this process, the laser pulse may become distorted in a way that a decoupled space and time description is not possible. Such a pulse is said to exhibit spatio-temporal couplings. One of the most well-known couplings is pulse front tilt (PFT), which has been studied both theoretically and experimentally. While it is well known that a misaligned compressor may introduce PFT, little attention has been given to other possible sources in a CPA laser, or how to quantify, mitigate or benefit from them. Here we address the problem of PFT induced by beam defocusing at the input of a large grating compressor. We first describe and demonstrate the operation of a single-shot autocorrelator designed specifically for the measurement of PFT in a high-power laser. Next we use a paraxial formalism for deriving the role of defocusing on pulse compression. Then we perform experimental measurements of this effect for a large beam diameter, single pass grating compressor. The results obtained show an evident correlation between the model and the experimental data, allowing us to identify clearly a new source of PFT in CPA lasers.}
Keywords: {pt=amplificação de pulsos com chilrear, frente de onda torta, lasers de alta intensidade, autocorrelator de disparo único, laser Vulcan, en=chirped pulse amplification, pulse front tilt, high intensity laser, single-shot autocorrelator, Vulcan laser}

Discussão: novembro 23, 2018, 16:0