Laboratorium Technik Femtosekundowych - Wydział Fizyki PW

Laboratorium Technik Femtosekundowych jest jednym z najmłodszych i najnowocześniej wyposażonych laboratoriów na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej.

Bazę aparaturową laboratorium stanowi układ femtosekundowy firmy Spectra Physics składający się z jednostek:

  • lasera (oscylatora) femtosekundowego Tsunami pompowanego laserem na ciele stałym Milenia;
  • wzmacniacza regeneracyjnego Spitfire w wersji femto- i piko-sekundowej
  • wzmacniacza parametrycznego OPA – 800C w wersji femtosekundowej.

Dzięki ww układowi laboratorium dysponuje impulsami laserowymi wysokiej repetycji o czasie trwania powyżej 80 fs przestrajalnymi w zakresie spektralnym od 720nm do 820nm.

Wzmacniacz regeneracyjny daje możliwości wytworzenia wysokoenergetycznych impulsów niskiej repetycji o czasie trwania rzędu 100fs i energii w pojedyńczym impulsie rzędu 1mJ dla długości fali ok. 800 nm.

Za pomocą wzmacniacza parametrycznego możliwe jest przestrajanie impulsu niskiej repetycji w szerokim zakresie spektralnym od bliskiego nadfioletu (ok.300nm) do podczerwieni (ok. 3000nm).

W laboratorium znajduje się jeszcze jeden oscylator femtosekundowy Ti:Sapphire Femtopak rodzimej konstrukcji.

W laboratorium prowadzone są prace badawcze nad własnościami optycznymi wielu materiałów, w szczególności polimerów oraz półprzewodników, o potencjalnych zastosowaniach w budowie urządzeń fotonicznych. W przypadku materiałów polimerowych prace poświęcone są przede wszystkim zjawiskom: elektrooptycznemu, fotochromowemu oraz absorpcji dwufotonowej. W przypadku półprzewodników badane są : dynamika rekombinacji nośników w zakresie 100 fs do 1 ns w tym pomiary czasu życia nośników w konfiguracji odbiciowej. Pomiary rozdzielczości czasowej szybkich detektorów LTG GaAs MSM oraz przełączników fotoprzewodzących w układzie próbkowania pola elektrycznego za pomoca sondy w postaci kryształu elektrooptycznego (Electro Optics Sampling).

Do najważniejszych technik badawczych należą:

  • metoda z-scan (pomiar nieliniowości optycznej materiałów)
  • metody pump and probe (Time Resolved Reflectivity oraz Electro-Optic Sampling)

Kierunki rozwoju laboratorium.

Laser femtosekundowy stwarza bardzo duże możliwości w zakresie generacji szerokopasmowych impulsów promieniowania terahercowego o potencjalnych zastosowaniach badawczych i przemysłowych. Planowane jest uruchomienie emitera i detektora terahercowego na bazie materiałów półprzewodnikowych lub organicznych.

Ponadto planowane jest wykorzystanie wysokoenergtycznych impulsów laserowych do modyfikacji własności fizycznych lub modyfikacji strukturalnej materiałów.

W laboratorium realizowane są prace o charakterze dydaktycznym: inżynierskie, magisterskie i doktorskie.