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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.43.2006.tde-09022007-125340
Document
Auteur
Nom complet
Ricardo Elgul Samad
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2006
Directeur
Jury
Vieira Junior, Nilson Dias (Président)
Figueiredo Neto, Antonio Martins
Nussenzveig, Paulo Alberto
Schwab, Carlos
Zilio, Sergio Carlos
Titre en portugais
"Desenvolvimento de um amplificador de pulsos ultracurtos de Cr:LiSAF para um sistema laser híbrido de alta potência"
Mots-clés en portugais
Amplificadores ópticos
Lase do estado sólido
Pulsos ultracurtos
Resumé en portugais
Foi desenvolvida e construída uma cavidade bombeadora para um meio de ganho de Cr:LiSAF na forma de bastão, bombeado por duas lâmpadas, visando sua operação como amplificador de pulsos ultracurtos a taxas de repetição elevadas, e com redução da carga térmica sobre o meio de ganho. A cavidade e o meio de ganho foram caracterizados sob operação como laser e como amplificador de pulsos ultracurtos. Atuando como laser, obtivemos 30 Hz de taxa de repetição e 20 W de potência média, resultado inédito, e ganho máximo de 1,5 por passagem. Alterando as características do bombeamento, foi possível operar o laser a 8 Hz e 16 W de potência média, com ganho máximo de 3,6 por passagem. A cavidade bombeadora, na configuração de maior ganho, foi integrada e sincronizada a um sistema Chirped Pulse Amplification baseado em cristais de Ti:Safira, concebido e construído visando a sua conjugação com o amplificador de Cr:LiSAF. O amplficiador introduziu um fator de amplificação de 150 em pulsos de 20 ps, produzindo pulsos com potência de pico de 0,5 TW. Também foi apresentada uma nova técnica para medida do limiar de ablação por pulsos ultracurtos, e sua teoria analítica foi desenvolvida. Esta técnica foi utilizada na determinação do limiar de ablação de cristais de Cr:LiSAF no regime de 20 ps.
Titre en anglais
Development of a Cr:LISAF ultrashort pulse amplifier for a high hybrid laser system
Mots-clés en anglais
Optical amplifiers
Solid state lasers
Ultrashort pulses
Resumé en anglais
We have developed and built a pumping cavity for a Cr:LiSAF rod, pumped by two flashlamps, in order to operate it as an ultrashort laser pulse amplifier at the highest possible repetition rate, under reduced thermal load. The pumping cavity and the gain medium were characterized under laser and ultrashort pulse amplifier operation. Operating as a laser, 30 Hz repetition rate and 20 W average power were obtained for the first time at a maximum gain per pass of 1.5. Changing the pumping characteristics, the laser provided 16 W at 8 Hz repetition rate, at a maximum gain of 3.6. The cavity, in the highest gain configuration, was integrated and synchronized to a Ti:Sapphire Chirped Pulse Amplification system, conceived and built to comprise the Cr:LiSAF amplifier. The amplifier provided amplification by a factor 150 to the 20 ps stretched pulses, resulting in pulses with 0.5 TW of peak power. Also, a new technique to measure ultrashort pulses ablation threshold was presented, and its analytical theory was developed. This technique was used to determine the ablation threshold for Cr:LiSAF crystals in the 20 ps regime.
 
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1522809.pdf (8.52 Mbytes)
Date de Publication
2007-03-15
 
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