Numerical modeling of dispersive and nonlinear pulse distortions in a cr2+:znse regenerative amplifier
Numerical modeling of dispersive and nonlinear pulse distortions in a cr2+:znse regenerative amplifier
- Tez No: 332206
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Cr2+:ZnSe kristali, oda sıcaklığında ve orta kızılaltı bölgesinde kısa darbe üretiminde ve darbe yükselteçlerinde kullanılan, birçok elverişli fiziksel özelliğe sahip bir katıhal kazanç ortamıdır. Bu kristal, geniş bir dalgaboyu aralığında kuvvetli uyarılı ışıma ara kesitine ve oda sıcaklığında neredeyse birim kuantum verimliliğine sahiptir. Ancak, Cr:ZnSe kristalinin yüksek değere sahip doğrusal olmayan kırınım katsayısı (n2=1.7x10-18 m2/W), kazanç ortamından geçmekte olan optik darbelerde faz bozulumuna sebep olmakta ve bu durum, bazı uygulamalar için dezavantaj yaratabilmektedir. Lazer darbe yükselteçlerinin tasarımında, darbeleri bozulmasına neden olan etkilerin hesaplanması, en uygun sıkıştırma yöntemini belirleyebilmek adına oldukça önemlidir. Bu çalışmada, sayısal modelleme yöntemleri kullanılarak, üretilen darbelerin rejeneratif yükselteç içerisinde ilerlerken sahip olduğu güç ve dispersiyona bağlı genişlemeleri incelenmiştir. Frantz-Nodvik denklemleri, faz modülasyonu ve darbe profil biçimini bozan etkiler dahil edilerek genelleştirilmiş ve Gauss profiline sahip bir darbe için sayısal hesaplamalarda kullanılmıştır. Sonuç olarak, Cr2+:ZnSe rejeneratif yükseltecileri için, darbe sıkıştırıcısının sahip olması gereken ideal dispersiyon miktarını ve darbenin yükselteçten çıkartılması için gerekli en uygun zamanı hesaplayan sayısal bir program geliştirilmiştir. Deneysel veriler kullanılarak, darbe yükseltecinin uyarılı ışınım kesiti ve darbenin sahip olduğu artı dispersiyon miktarı bu çalışmada geliştirilen program ile başarılı bir şekilde hesaplanmıştır. Sayısal program kullanılarak yapılan hesaplamalarda, Cr2+:ZnSe kazanç ortamı için en uygun uyarılı ışınım arakesit değeri 2.06x10-24 m2 olarak belirlenmiştir
Özet (Çeviri)
Cr2+:ZnSe is an attractive gain medium for ultra-short pulse generation and amplification in the mid IR spectrum at room temperature. It shows a high and broadband stimulated emission cross section coupled with a quantum yield of almost unity. A drawback is the exceptionally high nonlinear refractive index of 1.7 10-18 m2/W, which makes it susceptible to self-phase modulation effects. In amplifiers the pulse shaping effects should be calculated to make an ideal recompression possible. In the thesis work presented here, we demonstrate a numerical approach to determine both the pulse power and the dispersive broadening of a pulse, while it is propagating in a regenerative amplifier. The Frantz- Nodvik equations were extended by accounting for distortion effects from self-phase modulation and media dispersion for a Gaussian pulse. The result is a numerical code that determines the ideal extraction time and the ideal compressor dispersion for a Cr2+:ZnSe regenerative amplifier. The code has been successfully used with experimental results to estimate the stimulated emission cross section of the amplifier gain medium and the amount of chirp in the pulse. The best-fit value of the stimulated emission cross section for the Cr2+:ZnSe medium was determined to be 2.055 10-24 m2.
Benzer Tezler
- Raman based dispersive systems for short pulse generation andoptical signal processing
Kısa atımlı darbe üretimi ve optik sinyal işleme uygulamaları için raman tabanlı dispersif sistemler
SALİH KAĞAN KALYONCU
Doktora
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUniversity of California IrvineElektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZDAL BOYRAZ
- Exact soliton type solutions of higher order dispersive cubic-quintic nonlinear schrödinger equation with apt -symmetric potential
Pt-simetrik bir potansiyel içeren yüksek mertebedendispersif kübik-kuintik nonlineer schrödınger denklemininsoliton tipi kesin çözümleri
HANDENUR ESEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKAY BAKIRTAŞ AKAR
- Dispersion and waveguiding of ultraslow light in atomic Bose-Einstein condensates
Atomik Bose-Einstein yoğuşuk maddesinde ultra yavaş ışığın dağınımı ve dalga kılavuzlanması
DEVRİM TARHAN
Doktora
İngilizce
2007
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. NAZMİ POSTACIOĞLU
DOÇ.DR. ÖZGÜR MÜSTECAPLIOĞLU
- Super gain parametric wave amplification in optical microresonators using ultrashort pump waves
Optik mikroyankılayıcılarda çok kısa süreli kaynak dalgaları ile elektromanyetik dalgaların süper-kazançlı genlik yükseltimi
ÖZÜM EMRE AŞIRIM
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU
- Exact soliton solutions of cubic nonlineaar schrödinger equation with third order dispersion
Üçüncü mertebeden dispersiyon içeren kübik nonlineer schrödinger denkleminin soliton tipi çözümleri
CANAN SİMGE TOKATLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKAY BAKIRTAŞ AKAR