This thesis presents the development and implementation of a white light Fourier-Transform spectrometer, specifically designed for the characterization of dispersive optics such as dielectric, chirped mirrors or beam splitters which are crucial in ultrashort laser pulse systems. The primary goal of the research is to achieve precise measurements of the amplitude and phase of reflected and transmitted light, enabling a comprehensive analysis of group delay dispersion and its impact on pulse compression and overall laser system performance. The research involves designing an experimental setup that integrates techniques for dispersion compensation, including the use of calcium fluoride to attenuate the effects of group velocity dispersion. The methodology includes the generation and analysis of interferograms using a Michelson interferometer, with careful calibration to ensure accuracy in measurements. Key results demonstrate the effectiveness of the setup in compensating for dispersion, as evidenced by the improved precision in characterizing the optical components. These findings are significant for the enhancement of pulsed laser technologies, with potential applications in various fields such as spectroscopy and high-resolution imaging. The thesis contributes to the field of applied optics by providing new tools and insights for the optimization of optical components in advanced laser systems.

L'obiettivo di questa tesi magistrale è la caratterizzazione di elementi ottici, quali specchi dielettrici, specchi chirpati o beam splitter, utilizzando un interferometro di Michelson con una sorgente di luce bianca. L'obiettivo principale è quello di misurare con precisione le proprietà di riflessione e trasmissione di questi elementi, in termini sia di ampiezza che di fase, per migliorare il controllo della dispersione del ritardo di gruppo e di altre proprietà ottiche critiche che influenzano la compressione degli impulsi e l'efficienza dei sistemi laser. Attraverso l'uso di compensazione della dispersione mediante una finestra di fluoruro di calcio, la tesi dimostra un miglioramento significativo nella definizione e simmetria dell'interferogramma ottenuto. Grazie a questo lavoro è possibile ottenere il miglioramento delle tecnologie laser a impulsi, con applicazioni che spaziano dalla spettroscopia avanzata alla chirurgia laser, alle comunicazioni ottiche e alle tecnologie di imaging ad alta risoluzione.

White light fourier transform spectrometer for characterization of dispersive optics

RICCA, STEFANO
2023/2024

Abstract

This thesis presents the development and implementation of a white light Fourier-Transform spectrometer, specifically designed for the characterization of dispersive optics such as dielectric, chirped mirrors or beam splitters which are crucial in ultrashort laser pulse systems. The primary goal of the research is to achieve precise measurements of the amplitude and phase of reflected and transmitted light, enabling a comprehensive analysis of group delay dispersion and its impact on pulse compression and overall laser system performance. The research involves designing an experimental setup that integrates techniques for dispersion compensation, including the use of calcium fluoride to attenuate the effects of group velocity dispersion. The methodology includes the generation and analysis of interferograms using a Michelson interferometer, with careful calibration to ensure accuracy in measurements. Key results demonstrate the effectiveness of the setup in compensating for dispersion, as evidenced by the improved precision in characterizing the optical components. These findings are significant for the enhancement of pulsed laser technologies, with potential applications in various fields such as spectroscopy and high-resolution imaging. The thesis contributes to the field of applied optics by providing new tools and insights for the optimization of optical components in advanced laser systems.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
10-ott-2024
2023/2024
L'obiettivo di questa tesi magistrale è la caratterizzazione di elementi ottici, quali specchi dielettrici, specchi chirpati o beam splitter, utilizzando un interferometro di Michelson con una sorgente di luce bianca. L'obiettivo principale è quello di misurare con precisione le proprietà di riflessione e trasmissione di questi elementi, in termini sia di ampiezza che di fase, per migliorare il controllo della dispersione del ritardo di gruppo e di altre proprietà ottiche critiche che influenzano la compressione degli impulsi e l'efficienza dei sistemi laser. Attraverso l'uso di compensazione della dispersione mediante una finestra di fluoruro di calcio, la tesi dimostra un miglioramento significativo nella definizione e simmetria dell'interferogramma ottenuto. Grazie a questo lavoro è possibile ottenere il miglioramento delle tecnologie laser a impulsi, con applicazioni che spaziano dalla spettroscopia avanzata alla chirurgia laser, alle comunicazioni ottiche e alle tecnologie di imaging ad alta risoluzione.
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