Kurzfassung
Seit Erfindungderersten Kamerasind Lichtblitze einunverzichtbares Werkzeug um die Welt um uns herum zu beobachten. Mit der Entwcklung des Lasers wurden diese Lichtblitze zeitlich immer kürzer, sodass immer schnellere Phänomene beobachtet werden konnten. Inzwischen können diese Pulse Femtosekunden oder sogar einige Attosekunden kurz sein. Solche Pulse ermöglichendie Beobachtung und die Kontrolle von dynamischen Prozessen in Materie. In der vorliegenden Arbeit wird die komplett Charakterisierung eines reinreflektiven 4f-Pulsformers vorgestellt. Eine periodische spektrale Amplitudenmodulation wird auf einen tief-ultravioletten (Englisch: Deep-UltraViolet(DUV)) Femtosekunden-Puls innerhalb eines offenen angewendet und mit einem offenen Regelkreises gesteuert. Der DUV-Puls wird durch nicht lineare Frequenz aufwärtskonvertierung aus einem fundamentalen Infrarotpuls erzeugt. Die Pulse vorundnachdiesem Ger¨atwerdenvollständigin Zeit, Frequenz und Chirp charakterisiert. Auch die Transmission des Gerätes für Strahlung im DUV-Bereich wird gemessenund die Ergebnisse werden präsentiert. Aufgrundder reinreƒektierenden Natur des Gerätes kan es mit kohärenten Pulsen bei kurzen Wellenlängen arbeiten, wie beispielsweise Pulse von geseedeten, auf High-Gain Harmonic Generation (HGHG) basierenden Freie-Elektronen-Lasern. Die so durch Seeding erzeugten kohärenten Pulse verwenden den gleichen DUV-Laser, der auch zum Betrieb des Pulsformers verwendet wird und werden als Oberwellen des Seeds erzeugt. Die Beugungsgi‹er im Pulsformer sind so ausgelegt, dass Oberwellen des Seed-Lasers dem Strahlengang des DUV-Pulses durch den Pulsformer folgen, wodurch die Notwendigkeit einer Neuausrichtung minimiert wird. Die kohärenten extrem-ultravioletten Pulse, die von dem geseedeten Freie Elektronen-Laser erzeugt werden, der in HGHG arbeitet, werden in Zeit und Frequenz durch Terahertz-Streaking charakterisiert. Ein Chirp wird auf den ultravioletten Seed-Puls aufgeprägt und und die Wirkung auf den ausgegebenen geseedeten Freie-Elektronen-Laserpuls wird mit einer zeitlichen Pulscharakterisierung Methode untersucht. Die Steuerungder Pulsformungim DUV und hinzuweichen Röntgenstrahlen ist interessant für Anwendungen wie die Kohärente Kontrolle, bei der dynamische Prozesse in Materie durch kohärenten Lichtfelden gesteuert werden.
Since the advent of the €rst camera, ƒashes of light have been an integral tool in observing the world around us. Following the creation of the laser, these ƒashes of light have been ge‹ing temporally shorter and shorter, allowing faster and faster phenomena to be observed. Now these pulses can be as short as femtoseconds, or even a few a‹oseconds. Control over these short pulses also can allow observation and enable control over dynamics in ma‹er. In the present thesis the complete characterisation of an all-reƒective 4f pulse shaper is presented. A periodic spectral amplitude modulation is applied to a femtosecond Deep-UltraViolet (DUV) pulse within an open-loop shaping control scheme. ‘e DUV pulse is produced via nonlinear frequency up-conversion from a fundamental infrared pulse. ‘e pulses before and a‰er this device are fully characterised in time, frequency and chirp. Transmission of the device in the DUVisalsomeasuredanddataisgiven. Duetotheall-reƒectivenatureofthe device it is capable of operating with coherent pulses at short wavelengths, such as pulses produced from a seeded free-electron laser via High-Gain Harmonic Generation (HGHG). ‘e coherent pulses produced this way via seeding use the same DUVlaser as is used to operate the pulse shaper and are generated as harmonics of the seed. ‘e di‚raction gratings in the shaper are designed such that harmonics of the seed laser follow the beampath of the DUV pulse through the pulse shaper, minimising the need for realignment. ‘ecoherentextreme-ultravioletpulsesproducedfromtheseededfree-electron laser operating in HGHG are characterised in time and frequency by terahertz streaking. Chirp is applied to the ultraviolet seed pulse and the e‚ect upon the output seeded free-electron laser pulse is explored with temporal pulse characterisation methods. Control over pulse shaping in the DUV and towards so‰ x-rays is interesting for applications such as coherent control, where dynamical processes in ma‹er are controlled by coherent light €elds. v