MEFISTO: Caracterización de pulsos láser ultracortos

Autor: Rodríguez Valls, Eloi
Přispěvatelé: Artigas García, David, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions
Jazyk: Catalan; Valencian
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
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Popis: Realitzar un software de caracterització de polsos lasers ultracurts basats en el mètode Mefisto: Measurement of the electric field by interferometric trace observation. [ANGLÈS] Due to their extremely short time duration and their high intensity, ultrashort laser pulses play an important role in many science and technology fields. In most of their applications, pulses must be characterized before being used, that is to say, their complex electric field must be known. However, that brief time duration makes characterization difficult, and as a result methods based on indirect measurements are needed. One of the techniques that allow ultrashort laser pulses characterization is MEFISTO (Measurement of Electric Fields by Interferometric Spectral Trace Observation), which is able to recover the complex electric field from two ultrashort laser pulses simultaneously and in an analytical way. To achieve this, MEFISTO uses the spectrally resolved interferometric correlation of these pulses, known as interferometric trace. In this Final Degree Project a graphical application which implements MEFISTO practically has been designed and programmed. This application, named betaMEFISTO, comprises two different modes of operation: a theoretical mode and an experimental mode. The first one allows to simulate the electric field of two ultrashort pulses, calculate their interferometric trace, analyze it with MEFISTO algorithms and finally compare obtained fields with original ones. Therefore, theoretical mode offers a tool for studying this characterization technique. On the other hand, experimental mode allows to load and process an interferometric trace obtained in a lab, retrieving the amplitude and phase of the pulses from which the trace was generated. The main goal of betaMEFISTO is to provide a basic working environment for further investigation about MEFISTO. Once the application development has been finished, a study has been carried out in order to evaluate its functionality and utility depending on the used pulses and traces characteristics. Finally, those aspects that should be reinforced and investigated in future projects have also been discussed. [CASTELLÀ] Por su duración extremadamente breve y su elevada intensidad, los pulsos láser ultracortos juegan un importante papel en numerosos ámbitos científicos y tecnológicos. En muchas de las aplicaciones de estos pulsos es necesario caracterizarlos previamente, es decir, conocer cuál es su campo eléctrico complejo. Sin embargo, es precisamente su corta durada lo que dificulta esa caracterización, y lo que provoca que sea necesario usar métodos basados en medidas indirectas. Una de las técnicas que permiten la caracterización de pulsos láser ultracortos es MEFISTO (Measurement of Electric Fields by Interferometric Spectral Trace Observation), capaz de obtener el campo eléctrico complejo de dos pulsos láser ultracortos de manera simultánea y a partir de procedimientos analíticos. Para ello utiliza la correlación interferométrica de los dos pulsos resuelta espectralmente, lo que se conoce como traza interferométrica. En este Proyecto de Final de Carrera se ha diseñado y programado una aplicación gráfica que implementa de forma práctica la técnica MEFISTO. Esta aplicación, llamada betaMEFISTO, cuenta con dos modos de funcionamiento: un modo teórico y un modo experimental. El modo teórico permite simular el campo eléctrico de uno o dos pulsos ultracortos, calcular su traza interferométrica y analizarla usando MEFISTO, pudiendo comparar los campos obtenidos con los campos originales y ofreciendo por tanto una herramienta de estudio sobre esta técnica de caracterización. Por otro lado, el modo experimental permite cargar i procesar una traza interferométrica experimental obtenida en el laboratorio, recuperando el módulo y la fase de los pulsos que la han generado. El objetivo fundamental de betaMEFISTO es ofrecer un entorno a partir del cual se pueda seguir trabajando e investigando alrededor de MEFISTO. Una vez desarrollada la aplicación, se ha estudiado su funcionalidad y su eficacia en función de las características de los pulsos y de las trazas interferométricas usadas. Finalmente, se han recogido aquellos aspectos que se deben reforzar y sobre los cuales se debería seguir trabajando en posteriores proyectos. [CATALÀ] Per la seva durada extremadament breu i la seva elevada intensitat, els polsos làser ultracurts tenen un paper important en nombrosos àmbits científics i tecnològics. En moltes de les aplicacions d’aquests polsos es fa necessari caracteritzar-los prèviament, és a dir, conèixer quin és el seu camp elèctric complex. Però és precisament la seva curta durada el que dificulta aquesta caracterització, i el que fa que sigui necessari usar mètodes basats en mesures indirectes. Una de les tècniques que permet la caracterització de polsos làser ultracurts és MEFISTO (Measurement of Electric Fields by Interferometric Spectral Trace Observation), capaç d’obtenir el camp elèctric complex de dos polsos làser ultracurts de manera simultània i a partir de procediments analítics. Per fer-ho utilitza la correlació interferomètrica dels dos polsos resolta espectralment, coneguda com traça interferomètrica. En aquest Projecte de Final de Carrera s’ha dissenyat i programat una aplicació gràfica que implementa de manera pràctica la tècnica MEFISTO. Aquesta aplicació, anomenada betaMEFISTO, té dos modes de funcionament: un mode teòric i un mode experimental. El mode teòric permet simular el camp elèctric d’un o dos polsos ultracurts, calcular la seva traça interferomètrica i analitzar-la amb MEFISTO, podent comparar els camps obtinguts amb els camps originals i oferint per tant una eina d’estudi sobre aquesta tècnica de caracterització. Per altra banda, el mode experimental permet carregar i processar una traça interferomètrica experimental obtinguda en el laboratori, recuperant el mòdul i la fase dels polsos que l’han generat. L’objectiu fonamental de betaMEFISTO és oferir un entorn a partir del qual es pugui seguir treballant i investigant al voltant de MEFISTO. Un cop desenvolupada l’aplicació, se n’ha estudiat la seva funcionalitat i la seva eficàcia en funció de les característiques dels polsos i de les traces interferomètriques utilitzades. Per acabar, s’han recollit aquells aspectes que cal reforçar i sobre els quals caldria seguir treballant en projectes futurs.
Databáze: OpenAIRE
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