Aufbau und Evaluation eines faserbasierten Femtosekundenlasers für Ausbildungszwecke

Setup and evaluation of a fiberbased femtosecondlaser for educational purposes

  • Für den Fortschritt im Bereich der Erforschung von extrem kurzen Prozessen in Materialien und zur Entwicklung neuer fortschrittlicher Industrieanlagen, ist es von essentieller Wichtigkeit Studenten mit dem Themenbereich von ultrakurzen Pulsen vertraut zu machen. Deshalb, ist es für die Lehreinrichtungen notwendig, über innovative und zugleich einfach handhabende Praktikumsaufbauten zu verfügen. Ziel dieser Arbeit ist die Realisierung eines Lehraufbaus, mit dem es möglich ist, alle essentiellen Prozesse und Mechanismen zur Erzeugung von ultrakurzen Pulsen im Femtosekundenbereich anschaulich darzustellen. In dieser Arbeit wurden unterschiedlichste optische Komponenten sowie Typen und Längen von optischen Fasern getestet, um einen stabilen modenkoppelnden Aufbau zu generieren. Dabei wurde vor allem ein Augenmerk auf die resultierende Dispersion gelegt, sowie auf die einfache Justierbarkeit des Gesamtaufbaus. Schlussendlich wurde ein selbststartender Femtoskeundenlaser mit einer Pulsdauer im Bereich von 200-400xfs aufgebaut und hinsichtlich seiner Stabilität charakterisiert. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass der realisierte Erstaufbau für den Einsatz im Lehrbetrieb gut geeignet ist. Zusätzlich zu dem modengekoppelten Ultrakurzpulslaser, wurde im Verlauf der Arbeit, für die exakte Bestimmung der Pulsdauer ein Autokorrelator aufgebaut und für die Vermessung der Pulse verwendet.
  • For the progress in the field of research of extremely short processes in materials and the development of new advanced industrial systems, it is of essential importance to make students familiar with the subject area of ultrashort pulses. Therefore, it is necessary for educational institutions to have innovative and easy-to-handle setups. The aim of this work is the realization of a teaching structure with which it is possible to display all the essential processes and mechanisms for the generation of ultrashort pulses in the femtosecond regime. In this study, different optical components, as well as different types and lengths of optical fibers have been tested, to achieve a most possible stable structure. Above all, attention was paid to the resulting dispersion and to the easy adjustability of the whole system. Finally, a self-starting femtoskeundenlaser with a pulswidth in between 200-400xfs was built and characterized with respect to its stability. These results indicate that the system is suitable for educational purposes. Additionally to the setup of the modelocked ultrashort-puls-laser, a autocorrelator for exact measurement of the pulses has been set up.

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Metadaten
Author:Marcus Wittig
Advisor:Peter HartmannGND, Tobias Baselt
Document Type:Master's Thesis
Language:German
Name:Leupold-Institut für ANgewandte Naturwissenschaften
Peter-Breuer-Straße 2, 08056 Zwickau
Date of Publication (online):2018/02/22
Year of first Publication:2016
Publishing Institution:Westsächsische Hochschule Zwickau
Date of final exam:2016/04/15
Tag:Autokorrelator; Femtosekundenlaser; Lehrsystem; Modenkopplung; faserbasierter Laser
Page Number:69 Seiten, 33 Abb., 2 Tab., 33 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2018/02/22