Fokussierung ultrakurzer Laserpulse

Motiviert durch die rasant wachsende Zahl der Anwendungsgebiete von Mikro-Materialbearbeitung mit ultrakurzen Laserpulsen, beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit der Wechselwirkung fokussierter ultrakurzer Laserpulse mit Kieselglas, welches exemplarisch als Dielektrikum ausgewählt wurde. Untersucht werden hierbei zum einen die raum-zeitlichen Verzerrungen aberrierter Laserpulse unter zusätzlicher Berücksichtigung eines intensitätsabhängigen Brechungsindexes. Zum anderen wird das durch die Fokussierung im Material entstehende Elektronenplasma berechnet und die Wechselwirkung des Laserpulses mit diesem analysiert. Daran anschließend erfolgt der Vergleich der Elektronendichteverteilungen mit experimentell in Kieselglas erzeugten Strukturen. Eine wichtige Grundlage der numerischen Simulationen zur nichtlinearen Wechselwirkung fokussierter Laserpulse bildet die genaue Kenntnis der raum-zeitlichen Verzerrung der Pulsfronten durch das verwendete (reale) optische System. Daher ist es essentiell eine Messmethode zu besitzen, mit welcher die ortsaufgelöste Charakterisierung fokussierter Laserpulse möglich ist. In Zusammenarbeit mit der Gruppe um Prof. Rick Trebino wurde mit scanning Sea Tadpole erstmals ein derartiges Messverfahren realisiert, dessen Weiterentwicklung zu verbesserter spektraler Auflösung und höherer Ortsauflösung im letzten Teil dieser Arbeit vorgestellt wird.