Stellnberger, P. (2019). Adaptive pulse-shaping for nonlinear dispersive media: an iterative learning approach [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/158577
Diese Arbeit behandelt die iterative Formung von optischen Pulsen in Medien, die durch eine nichtlineare Schrödinger Gleichung beschrieben werden. Das Regelgesetz einer iterativ lernenden Regelung (ILR) basierend auf einem Wienerfilter vereinigt die notwendigen Eigenschaften für die betrachtete Regelungsaufgabe. Für den Fall einer zeitlichen Pulsformung wird der Einfluss von spektraler Filterung bei linearen Lerngesetzen untersucht. Danach werden Methoden entwickelt die der nichtlinearen Phasenverschiebung entgegen wirken. Diese Methoden teilen sich auf in Phasenkorrekturmethoden im Frequenzbereich und Fehlerrücktransportmethoden im Zeitbereich. Testfälle und die Robustheit des Verfahrens auf Basis der besten Kombination bestehend aus einem Frequenzabschneidefilter und einem linearisierten Fehlerrücktranport werden untersucht. Für viele Anwendungen ist nicht alleine die zeitliche Form der optischen Pulse sondern auch dessen räumlich-zeitliche Form von Interesse. Deswegen wird für eine zylindrische Geometrie eine zeitliche und räumliche Pulsformung untersucht. Mittels Modalzerlegung kann das räumlich-zeitliche ILR Gesetz in eine Vielzahl von zeitlichen Inversionsproblemen vereinfacht werden. Abschließend werden Testfälle mit sech-Gaußschen und ringförmigen Sollprofilen mittels Simulation untersucht.
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phase shift are developed, which can be divided into phase correction methods in the spectral and temporal domain, respectively. Test cases and robustness analyses are examined based on the best configuration of a frequency cut-off spectral shaping combined with a phase correction method based on a linearized error back propagation scheme. For many applications, not only the temporal shape of optical pulses but also its spatio-temporal properties are of interest. To this end, a two-dimensional case is examined on a cylindrical geometry, where the radial and temporal profile is shaped. Using modal decompositions, the spatio-temporal ILC law can be transformed into a multitude of temporal problems as solved before. Finally, test cases such as sech-Gaussian and ring-like desired pulse profiles are examined by simulation.