Cs atomik saatine kilitli taşınabilir optik frekans tarağı üreteci sistemi geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında merkez dalgaboyu 1050 nm olan 33 fs darbelere sahip Yb fiber optik frekans tarağı üreticisi tasarlanarak üretildi ve 600 - 1600 nm aralığında üretilen lazer tarakları frekansı Cs atomik saatinin referans 10 MHz frekansına kilitlendi. Yb tarak sisteminde optik osilatör olarak kullanılmak amacıyla farklı parametrelere sahip tam normal dispersiyonlu (ANDi), anormal dispersiyonlu, similariton ve spektrumu gerilimli similariton lazerleri geliştirilerek ışımanın darbe genişliği, spektrumu, faz ve şiddet gürültüsü araştırıldı. Güçlendirilmiş lazer darbeleri kırınım ağı ile sıkıştırılarak analiz edildi ve daha sonra PCF içine gönderilerek 600 - 1750 nm aralığından geniş spektrumlu lazer ışınımları (supercontinuum, SC) üretildi. Burada SC ısınımın spektral genişliğini etkileyen faktörler (merkez dalgaboyu, darbe genişliği, PCF uzunluğu ve tipi, ısıma polarizasyonu) araştırıldı, simülasyon ve deney sonuçları karsılaştırıldı. Farklı şartlarda üretilen SC ışınımının Nd:YAG lazeri ile vuru sinyali ve f - 2f optik interferometresinde algılanan

In this thesis work, a 33 fs Yb-doped optical frequency comb with central wavelength of 1050 nm and that covers the spectral range of 600-1600 nm has been generated and stabilized to 10 MHz output of a Cs atomic clock. All-normal-dispersion (ANDi), dispersion-managed, similariton and spectrally-breathing lasers have been built to be used as the optical oscillator of the Yb-doped frequency comb and their pulse durations, spectra, relative intensity noise and phase noise have been characterized. Amplified laser pulses are compressed using diffraction gratings and coupled into photonic crystal fiber (PCF), which produces supercontinuum (SC) that covers the range of 600-1750 nm. The factors that affects the spectral bandwidth of SC (central wavelength,duration and polarization of pulses, type and length of PCF, etc.) have been investigated experimentally and compared to simulation results. The coherence properties of the generated supercontinuum have been investigated using the obtained carrier-envelope-offset beat signal and the beat signal between SC and a stabilized Nd:YAG laser.