Optimization of an Yb,Er:glass laser

The scope of my work is to study possible optimization schemes of an Yb,Er:glass laser, in terms of single longitudinal mode selection. The laser for our experiments and measurements was built in the laboratory MOLES (Optical and Electronic Measurements Laboratory) of the Polytechnic University of Milan. The project is still open and the final goal is to practically develop the laser in a monolithic cavity at the end of the experimental trials and validations. After studying the Yb,Er:glass laser structure and its characteristics of multi-longitudinal-mode (MLM) operation, we have looked for optimization methods to obtain the condition of single longitudinal mode (SLM). The approach that we have decided to follow in this thesis is the intra-cavity insertion of one or two etalons. Of course, the simulated values of optimal etalon ticknesses should be proven as valid, in the end, also from an experimental point of view and with practical experiments in the Laboratory. This work of numerical simulations is, thus, important to lead the future experiments in the Lab.

Lo scopo di questo lavoro è di studiare schemi di ottimizzazione di un Yb,Er:glass laser, in termini di selezione di un singolo modo longitudinale. Il laser per i nostri esperimenti è stato costruito nel laboratorio di "Misure" del Politecnico di Milano. Il progetto è ancora aperto e l'obbiettivo è quello di realizzare il laser in cavità monolitica alla fine delle sperimentazioni e delle validazioni del caso. Dopo aver studiato la struttura del laser a Yb,Er:glass e la sua caratteristica di operazione multi modale, abbiamo cercato metodi di ottimizzazione per ottenere una condizione di singolo modo longitudinale. L'approccio che abbiamo deciso di seguire è stato l'inserimento intra-cavità di uno o due etalon. I valori simulati di spessori ottimali per gli etalon devono essere convalidati anche da un punto di vista sperimentale nel laboratorio. Questo lavoro di simulazioni numeriche è, comunque, importante per guidare i futuri esperimenti in laboratorio.