Láser de ND : YAG con Mode-Locking por lente de Kerr bombeado por diodos

• Autores: Larotonda, Miguel Antonio
• Año de publicación: 2002
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Hnilo, Alejandro Andrés
• Materia: LASER DE ESTADO SOLIDO; KERR-LENS MODE LOCKING; MODULACION DE AMPLITUD NO LINEAL; DOBLE PULSO POR TRANSITO; ALL-SOLID-STATE; KERR-LENS MODE-LOCKING; SELF-AMPLITUDE MODULATION; DOUBLE PULSE PER ROUND-TRIP
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En los últimos años se han hecho progresos significativos en el estudio y desarrollo de láseres de estado sólido. La mayoría de los avances se basan en el desarrollo de nuevosmateriales láser, fuentes de excitación óptica más eficientes y más potentes, y nuevosconceptos en geometría de cristales y diseños de láseres. El presente trabajo está dirigido al diseño, análisis y caracterización de sistemas láser deestado totalmente sólido con Mode-Locking pasivo por efecto Kerr (KLM). Se entiendepor un sistema de estado totalmente sólido a un láser de estado sólido excitado pormedio de un láser semiconductor o diodo láser. Tales sistemas combinan la robustez ypracticidad de los materiales en estado sólido como medios activos con las ventajas delos láseres semiconductores con fuentes de bombeo frente a otros sistemas tradicionales (precio, potencia disponible, diseño compacto). En particular, en esta Tesis se estudia un láser de Nd:YAG como fuente de pulsos depicosegundos y se obtiene por primera vez KLM en láser de Nd:YAG bombeado pordiodos. Se establecen las pautas para el diseño de la cavidad del láser pulsado, almaximizar los efectos no lineales que producen los pulsos. Asimismo, se plantea ydiscute un modelo simple que reproduce las características principales del sistema,teniendo en cuenta sólo la potencia y duración de los pulsos como variables. También seestudian regímenes de funcionamiento anómalo de varios pulsos por tránsito, y elfenómeno de auto-modulación de amplitud como generador de los mismos. Finalmente,se desarrolla una forma de cuantificar el efecto de modulación de amplitud no lineal, demanera de poder incluir este efecto en diseños o estudios de cavidades para láser KLM. De esta forma, se agregan herramientas para el estudio y diseño de láseres de ancho debanda angosto.
In recent years, significant progress has been achieved on the study and development ofall-solid-state lasers. Most of this improvement is based on the development of newlaser materials (new concepts in crystal geometry), optical pumping sources withimproved efficiency and power, and new concepts on laser cavity design. This work is devoted to the design, study and characterization of Kerr-Lens modelocking (KLM) in all-solid-state laser systems. For all-solid-state system is intended adiode-pumped solid state (ion) laser. Such systems combine the robustness and practicalfeatures of solid state materials as active media with the advantages of semiconductorlaser pumping, compared with traditional pumping systems (price, available power,compact design). In particular, in this Thesis, a Nd:YAG laser as a picosecond pulse source is studied and KLM is obtained for the first time in diode-pumped Nd:YAG laser. A specific outlinefor the pulsed laser cavity design is established, maximizing the non-linear effects thatgenerate the pulses. Also, a simple model that reproduces the main features of thesystem is stated and discussed. Anomalous regimes of many pulses per round-trip, andthe self-amplitude modulation phenomenon as its generator are studied as well. Finally,in order to be able to include this effect in designing or studying KLM laser cavities, away of quantifying this non-linear amplitude modulation effect is developed. In thismanner, we improve the ability of understanding narrow bandwidth pulsed lasersystems.
Fil: Larotonda, Miguel Antonio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.