1 / 32

Grube kryształy, krótkie impulsy i jeden foton

Grube kryształy, krótkie impulsy i jeden foton. o charakteryzacji. Wojciech Wasilewski Piotr Wasylczyk, Czes ł aw Radzewicz. Motywacja. Rozwój technik femtosekundowych i ich coraz szersze zastosowania Kształtowanie impulsów Źródła pojedynczych fotonów. Plan.

kathleen-patterson
Download Presentation

Grube kryształy, krótkie impulsy i jeden foton

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Grube kryształy,krótkie impulsyi jeden foton o charakteryzacji Wojciech Wasilewski Piotr Wasylczyk, Czesław Radzewicz

  2. Motywacja • Rozwój technik femtosekundowych i ich coraz szersze zastosowania • Kształtowanie impulsów • Źródła pojedynczych fotonów

  3. Plan • Interakcje w krysztale nieliniowym: dopasowanie • Ultrakrótkie impulsy i ich charaktery • Zamiast spektrometru – gruby kryształ • Spider • Perspektywa jednofotonowa fazowe zacja

  4. Nieliniowość P = ce0E + c(2)EE+… ISH ~ IF2

  5. Nie dopasowanie Wektorów falowych - n≠const E ~L I ~ L2

  6. I l [mm] Gruby kryształ – spektrum ograniczone Vgr<Vgr I -300 100 t [fs] BBO, 1.2mm 20fs@800nm

  7. k1, w1 k3, w3 k2, w2 L Przypadek ogólny w3 =w1+ w2 k3 =k1+ k2 Sprawność [sin(Dk L/2)/Dk]2 Dk = k3z-k1z-k2z

  8. Plan • Interakcje w krysztale nieliniowym: dopasowanie • Ultrakrótkie impulsy i ich charaktery • Zamiast spektrometru – gruby kryształ • Spider • Perspektywa jednofotonowa fazowe zacja

  9. Obwiednia impulsu E A(x,y,z,t) exp(ik0z-iw0t) t • Amplituda • Faza • Amplituda • Faza transformata fouriera w czasie w częstościach

  10. Częstość chwilowa E f w(t)=df/dt -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 t [fs]

  11. t Częstość chwilowa f t(w)=df(w)/dw ) w E( 0 1 w [PHz]

  12. Plan • Interakcje w krysztale nieliniowym: dopasowanie • Ultrakrótkie impulsy i ich charaktery • Zamiast spektrometru – gruby kryształ • Spider • Perspektywa jednofotonowa fazowe zacja

  13. t w FROG - idea Frequency Resolved Optical Gating

  14. t X-FROG X

  15. Second Harmonic-FROG ESH(t)=E(t)E(t+t) t

  16. w3 w1 w2 Gruby FROG – mapa w1 w3 w2 Sprawność [sin(Dk L/2)/Dk]2

  17. w3 w1 w2 Gruby FROG – mapa Dk=Dk0+ (b1F-b1SH)(w1+w2-2w0) +… Gruby kryształ = cienki kryształ + spektrometr Sprawność [sin(Dk L/2)/Dk]2 Dw ~ 1/L(b1F-b1SH)

  18. Czy można zmierzyć impuls fotodiodą? M q BS D X CC L I F R W. Wasilewski, P. Wasylczyk, C. Radzewicz Femtosecond laser pulses measured with a photodiode – FROG revisited Appl. Phys. B 78, 589-592 (2004)

  19. Gruby FROG kontra chudy FROGwidma

  20. Gruby FROG kontra chudy FROGw czasie

  21. Plan • Interakcje w krysztale nieliniowym: dopasowanie • Ultrakrótkie impulsy i ich charaktery • Zamiast spektrometru – gruby kryształ • SPIDER • Perspektywa jednofotonowa fazowe zacja

  22. SPIDER - idea Df(w)=f(w+W/2)-f(w-W/2) W df/dw I f Df(w) w SPectral Interferometry for Direct E-field Reconstruction

  23. I w ~2p/t SPIDER - interferogram I(w) ~ I0(w)+ I0(w) cos(wt+Df(w)) t

  24. Interferencja widmowa

  25. SPIDER – realizacja klasyczna t

  26. Plan • Interakcje w krysztale nieliniowym: dopasowanie • Ultrakrótkie impulsy i ich charaktery • Zamiast spektrometru – gruby kryształ • Spider • Perspektywa jednofotonowa fazowe zacja

  27. |1 foton E(x,t) = Σck exp(ik.x-iwt) |1 = Σck|1k | 

  28. |1X-Gruby FROG |  t • Wiele razy • Jeden foton w stanie czystym

  29. Jeden foton nieczysty |1 = Σck|1k r(t,t’) = Σpa|1a1a| E(x) = Σck exp(ik.x-iwt) <E(t)E*(t’)> <E(w)E*(w’)>

  30. SPIDER dla mieszaniny

  31. Jeden foton nieczysty <n> w <E(w)E*(w+W)>

  32. Podsumowanie • Można zastąpić cienki kryształ i spektrometr grubym kryształem - FROG • Można użyć grubego kryształu do przesuwania częstości – SPIDER • Gruby kryształ ułatwia charakteryzację pojedynczego fotonu Niedopasowanie to jeszcze nie koniec – to dopiero początek

More Related