Diagnostika a korekce optických vad svazku vysokovýkonného femtosekundového laseru

Bc. Filip Švec

Master's thesis

Diagnostics and correction of beam optical aberrations of intense femtosecond laser

Anotácia:

Práce prezentuje tvorbu a implementaci systému využívajícího adaptivní optiky za účelem zvýšení špičkové intenzity záření laserového systému, jež je schopen generovat ultrakrátké laserové pulzy se špičkovým výkonem přesahujícím 20 TW s opakovací frekvencí 10 Hz. Cílem projektu bylo ověřit schopnost kompenzace optických vad s využitím systému adaptivní optiky. V práci jsou uvedeny dva přístupy, jež byly zvoleny pro dosažení tohoto cíle. V prvním případě docházelo na základě měření optických vad Shack-Hartmannovým senzorem vlnoplochy (SHWS) k řízení deformace piezoelektrického deformovatelného zrcadla (PDM) tak, aby došlo k vykompenzování optických vad. Druhý způsob využíval vytvořený Genetický Algoritmus (GA), který z měření profilu ohniska optimalizoval tvar PDM tak, aby byla minimalizována velikost ohniska, což má opět za důsledek snížení optických vad v systému.

Abstract:

The aim of this work is to design and test an adaptive optics system to increase beam peak intensity of the laser system, which is able to generate ultrashort laser pulses with peak power exceeding 20 TW at a repetition rate of 10 Hz. The aim for this thesis was to evaluate the abilities of an adaptive optics system to compensate optical aberrations. Two methods were used for this purpose. In the first case the Shack-Hartmann wavefront sensor (SHWS) was used to measure optical aberrations. Based on this measurement the shape of piezoelectric deformable mirror (PDM) was adjusted to compensate these aberrations. The second method used created Genetic Algorithm (GA). This algorithm was used to control the shape of the PDM in a way to minimize size of the focal spot, which is an indirect way of compensating for optical aberrations.

Kľúčové slová

Laser, optické vady, adaptivní optika, piezoelektrické deformovatelné zrcadlo, genetický algoritmus

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2016
• Vedúci: doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Master programme / odbor:
Nanotechnology / Nanomaterials