|
|
Ultrarychlé vysoce nelineární procesy v diamantu
Zukerstein, Martin ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Kloz, Miroslav (oponent) ; Kužel, Petr (oponent)
Intenzivní několika-cyklové laserové pulsy dokáží při interakci s transparentní pevnou látkou výrazně ovlivnit její vlastnosti. Tyto procesy odehrávající se na femtosekundových časových škálách můžeme studovat pomocí ultrarychlých spektroskopických metod. Tato disertační práce se zabývá vysoce nelineárními procesy v diamantu. Při interakci s krystalickým diamantem jsme pozorovali silné nelineární rozšíření spektra vlivem automodulace fáze, což nám umožnilo vytvořit jednoduchou metodu pro kompresi pulsů vycházejících z laserového oscilátoru. Současně byla pozorována silně nelineární pětifotonová absorpce, u které jsme zjistili výraznou anizotropii a závislost na polarizačním stavu. Pomocí dvousvazkových experimentů typu excitace a sondování jsme představili studium anharmonických jevů v dynamice koherentních fononů v diamantu a dále jsme vytvořili zcela novou techniku detekce vibrací mříže pomocí vícefotonové absorpce. Rovněž se díky vysokému časovému rozlišení experimentů ukázalo, že sub- pikosekundová dynamika elektronů silně závisí na složení a morfologii polykrystalických diamantových tenkých filmů. Experimentální výsledky této práce poskytují ucelený výzkum interakce diamantu s několika- cyklovými laserovými pulsy a vývoj nových spektroskopických metod.
|
|
|
Generace fázově stabilních ultrakrátkých pulzů ve střední infračervené oblasti
Peterka, Pavel ; Kozák, Martin (vedoucí práce) ; Žídek, Karel (oponent)
V této práci představujeme zdroj pulzů délky 1,5 optického cyklu se stabilní fází pole vůči obálce ve střední infračervené oblasti. Použili jsme ytterbiový laserový systém gene- rující pulzy na vlnové délce 1 µm. Pulzy vstupují do experimentálního uspořádání, kde jsou rozděleny na několik částí a interagují v nelineárních optických krystalech. Výsledkem jsou pulzy o energii 2 µJ a délce 18 fs s opakovací frekvencí 50 kHz. Pomocí rozšíření spek- tra v krystalu GGG jsme dosáhli délky pulzu 9,9 fs. Tyto pulzy ve střední infračervené oblasti byly charakterizovány interferometrickou variantou metody frequency resolved optical gating založené na generaci třetí harmonické frekvence. Fourierovská filtrace mě- řeného interferogramu umožňuje kompletně rekonstruovat amplitudu a fázi generovaných pulzů. Pulzy budou v budoucnu sloužit pro experimentální studium jevů odehrávajících se v pevných látkách v režimu silného pole. 1
|
|
|
Nelineárně-optická frekvenční konverze ultrakrátkých laserových pulzů
Koutenský, Petr ; Kozák, Martin (vedoucí práce) ; Galář, Pavel (oponent)
Název práce: Nelineárně-optická frekvenční konverze ultrakrátkých laserových pulzů Autor: Petr Koutenský Katedra / Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Martin Kozák, Ph.D., Katedra chemické fyziky a optiky Abstrakt: Cílem práce bylo generovat druhou harmonickou frekvenci z ultrakrátkých laserových pulzů se střední vlnovou délkou 780 nm a stlačit výsledné pulzy na nejkratší možnou časovou délku. V rámci práce jsme studovali účinnost generace druhé harmonické frekvence ze širokospektrálního laseru generujícího pulzy o délce několika femtosekund. Nejprve jsme experimentální uspořádání sestavili a optimalizovali na nejvyšší výkon generované druhé harmonické frekvence. Následně byla změřena délka pulzů na druhé harmonické frekvenci pomocí nelineárně-optické korelace se základními pulzy vycházejícími z laseru. Korelace byla provedena pomocí generace součtové frekvence v tenkém nelineárním krystalu BBO. Pulzy na druhé harmonické frekvenci byly stlačeny na délku přibližně 13 femtosekund pomocí kombinace širokospektrálních zrcadel s negativní disperzí grupových rychlostí a tenkých hranolů z křemenného skla. Tyto pulzy budou následně sloužit k experimentům typu excitace a sondování s vysokým časovým rozlišením. Klíčová slova: Femtosekundové laserové pulsy, nelineární optika,...
|
|
|
Příprava a studium nových krystalických materiálů pro nelineární optiku odvozených od dusíkatých heterocyklů
Kloda, Matouš ; Němec, Ivan (vedoucí práce) ; Schwendt, Peter (oponent) ; Holubová, Jana (oponent)
Předkládaná disertační práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci nových krystalických materiálů s potenciálem pro uplatnění v nelineární optice (NLO). Primárním cílem práce byla příprava nových krystalických solí a aduktů (kokrystalů) vybraných dusíkatých heterocyklů s řadou organických a anorganických kyselin. Na základě předchozího studia a kvantově-chemických výpočtů byly jako nositelé NLO vlastností vybrány následující výchozí heterocykly: 2-aminopyrimidin, 4-aminopyrimidin, 5-aminopyrimidin, 3-amino-1,2,4- triazin a 3-amino-5,6-dimethyl-1,2,4-triazin. Připravené materiály byly charakterizovány zejména metodami RTG difrakce a vibrační spektroskopie a vibrační spektra byla interpretována na základě kvantově-chemických výpočtů. První oblast studia v předkládané práci představují systémy založené na aminopyrimidinech. V případě 2-aminopyrimidinu bylo finalizováno předchozí studium naší skupiny zaměřené na anorganické soli a kokrystaly. Byla dokončena charakterizace dvojice kokrystalů s kyselinou boritou. V případě 4-aminopyrimidinu bylo připraveno a charakterizováno 13 nových krystalických materiálů a v případě 5-aminopyrimidinu byl připraven a charakterizován pouze jeden produkt - adukt s kyselinou jantarovou. Druhou oblast studia představují systémy založené na 3-amino-1,2,4-triazinu a jeho...
|
|
|
Nová metoda charakterizace ultrakrátkých optických pulzů
Peterka, Pavel ; Kozák, Martin (vedoucí práce) ; Ostatnický, Tomáš (oponent)
Ultrarychlé laserové pulzy jsou v současné době široce využívané v zá- kladním a aplikovaném výzkumu i v praxi. Využití laserových pulzů vyžaduje jejich charakterizaci z hlediska časového vývoje amplitudy pole a frekvence na femtosekundových časových škálách. Tato práce je zaměřena na novou metodu charakterizace ultrakrátkých světelných pulzů, která je založena na měření spek- trální interference mezi vstupním pulzem a pulzem prošlým prostředím s neli- neární susceptibilitou třetího řádu. Nová metoda je v porovnání se stávajícími technikami zajímavá, protože vyžaduje pouze prostředí s nelineární susceptibili- tou třetího řádu a spektrometr. Novou metodu jsme realizovali experimentálně a získali jsme délku pulzu a fázi ideálně stlačeného pulzu.
|
|
|
Syntéza a studium krystalických materiálů pro NLO
Janatková, Tereza ; Němec, Ivan (vedoucí práce) ; Vojtíšek, Pavel (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou a studiem nových sloučenin vybraných organických bází, které mají potenciál pro využití v oblasti nelineární optiky. V rámci projektu byl především studován 2-amino-5-nitropyrimidin, 2-amino-4-methylpyrimidin a jejich soli s organickými i anorganickými kyselinami. V rámci charakterizace připravených materiálů byla pozornost zaměřena na difrakční a vibračně-spektroskopické techniky s použitím kvantově chemických výpočtů. Další náplní práce byla příprava nových solí vybraných derivátů pyrimidinu s využitím kyseliny methylsulfonové. Součástí tohoto oddílu bylo i rozšíření studia fázového přechodu methylsulfonátu pyridinia a jeho nelineárních optických vlastností.
|
|
|
Vysokovýkonný zdroj pikosekundových optických pulzů ve střední infračervené oblasti
Vyvlečka, Michal ; Novák, Ondřej (vedoucí práce) ; Trojánek, František (oponent)
1 Název práce: Vysokovýkonný zdroj pikosekundových optických pulzů ve střední infračervené oblasti Autor: Michal Vyvlečka Katedra: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí diplomové práce: Ing. Ondřej Novák, Ph.D., Centrum Hilase, Fyzikální ústav AV ČR Abstrakt: Byl vyvinut vysokovýkonný pikosekundový zdroj záření ve střední infračervené spektrální oblasti s laditelností vlnových délek založený na optické parametrické generaci (OPG) a optickém parametrickém zesílení (OPA). Čerpání zdroje zajišťoval tenkodiskový Yb:YAG laser poskytující výstupní výkon do 100 W při opakovací frekvenci 100 kHz, vlnové délce 1030 nm a délce pulzu 2-3 ps. Část výkonu tohoto fundamentálního laserového svazku čerpala proces OPG v krystalu PPLN. Vlnová délka generované signálové vlny je dána periodou pólování a teplotou krystalu PPLN. Bylo dosaženo laditelnosti vlnové délky signálu v intervalu mezi 1,46 µm a 1,95 µm s výkonem 20 mW při čerpání 2 W při dvojím průchodu svazků PPLN krystalem. Odpovídající jalová vlna byla v rozsahu 2,28-3,50 μm. Signálový svazek byl následně dále zesílen pomocí procesu OPA ve dvojici krystalů KTP čerpaných fundamentálním svazkem. Signálový svazek byl zesílen až na 2 W při výkonu čerpání 38 W. Ladění výstupní vlnové délky bylo realizováno změnou úhlu sfázování v krystalech KTP. Takto bylo dosaženo...
|
|
|
Salts of heteroaromatic compounds for NLO
Basová, Miriam ; Němec, Ivan (vedoucí práce) ; Kubíček, Vojtěch (oponent)
Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na přípravu a studium sloučenin 2,4- diamino-1,3,5-triazinu. Primárním cílem bylo připravit a charakterizovat soli nebo adukty 2,4-diamino-1,3,5-triazinu s vybranými anorganickými a organickými kyselinami, přičemž pozornost byla zaměřena zejména na jejich využití jako nových materiálů pro nelineární optiku. Připravené materiály byly charakterizovány především pomocí metod infračervené a Ramanovy spektroskopie a RTG difrakce. Pro interpretaci vibračních spekter a odhad nelineárních optických vlastností vybraných molekul byly využity kvantově-chemické výpočty. Na závěr byla u sloučenin s necentrosymetrickým uspořádáním studována účinnost generování druhé harmonické frekvence na práškových vzorcích. Klíčová slova: nelineární optika, 2,4-diamino-1,3,5-triazin, vibrační spektroskopie, strukturní analýza
|
|
|
Generace součtové frekvence v daleké UV oblasti
Martínek, Miroslav ; Kozák, Martin (vedoucí práce) ; Ondič, Lukáš (oponent)
Nelineární optika je oblastí optiky vysokých polí, ve které již nelze závislost polarizace látky na intenzitě elektrického pole optického záření považovat za lineární. To má významné důsledky pro praxi, jelikož v přiblížení nelineární optiky již neplatí princip superpozice. Je tedy možné ovlivňovat světlo, šířící se materiálem, jiným, intenzivním zářením. Nelineárně optické jevy jsou důležité zejména pro laserové technologie, protože umožňují pomocí různých interakcí generovat světlo na různých vlnových délkách. Tato bakalářská práce je zaměřena na studium generace součtové frekvence v daleké ultrafialové (UV) oblasti spektra. Jako zdroj záření byl použit femtosekundový laserový systém. Cílem práce bylo jednak teoreticky popsat generaci pomocí nelineární vlnové rovnice a spočíst závislost úhlu sfázování na generované vlnové délce. Teoretická závislost byla poté experimentálně ověřena v laboratoři. Práce se dále zabývá měřením energie generovaných pulzů a studiem účinnosti procesu generace součtové frekvence pro pulzy v spektrální oblasti 215- 250 nm. Generované pulzy budou dále sloužit k excitaci elektron-děrových párů v diamantu.
|
|
|
Studium optických nelinearit v polovodičích a polovodičových nanostrukturách
Kozák, Martin ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Herynková, Kateřina (oponent) ; Kužel, Petr (oponent)
Tato disertační práce se zabývá studiem nelineárně-optických jevů a ultrarychlé dynamiky excitovaných nosičů náboje v monokrystalickém diamantu, v nanokrystalech diamantu a křemíku. Hlavní část práce je věnována vytvoření uceleného pohledu na dynamiku vysokých hustot excitovaných nosičů v objemovém diamantu (přechod od excitonů a volných nosičů k elektron-děrové kapalině či plazmatu). Pomocí různých metod časově rozlišené laserové spektroskopie je zkoumána pikosekundová dynamika kondenzace elektron-děrové kapaliny v tomto materiálu a experimentálně demonstrována možnost jejího vypaření femtosekundovými pulzy. Navrhujeme zde také dvě nové optické metody pro studium doby života, difúze a rychlosti povrchové rekombinace excitonů v diamantu. Výsledky naměřené těmito metodami jsou teoreticky popsány pomocí difúzní rovnice a porovnány s měřením difrakce na přechodné mřížce. Dále se v práci zabýváme měřením dvou- a třífotonové absorpce a nelineárního indexu lomu diamantu. V nanokrystalickém diamantu je experimentálně studován a podrobně diskutován fyzikální původ generace druhé a třetí harmonické frekvence. V supermřížkách tvořených křemíkovými nanokrystaly v SiO2 jsou studovány nelineární jevy v přechodné absorpci a difúze nosičů metodou přechodné mřížky.
|
host ::
RSS.