Podstawowa tematyka badawcza Zespołu Optyki Laserów (ZOL) obejmuje fizykę i technikę laserów na objętościowych ośrodkach czynnych (monokryształach lub ceramikach): Nd:YAG, Nd:YVO4, Nd:YAP, Nd:YLF, Yb:YAG, Yb:LuAG, Tm:YLF, Ho:YAG, Ho:YLF, Cr:ZnSe, Er:YAG i in., pompowanych wiązkami światła (generowanymi przez diody laserowe lub inne lasery), emitujących w obszarze widzialnym i bliskiej podczerwieni. Opracowaliśmy w ostatnich latach oryginalne konstrukcje impulsowych generatorów parametrycznych, laserów ramanowskich, laserów hybrydowych, impulsowych laserów pracujących w reżimach przełączania wzmocnienia, przełączania strat oraz synchronizacji modów. Od wielu lat zajmujemy się także: badaniami nowych ośrodków laserowych w tym materiałów ceramicznych, termo-optyką laserów, projektowaniem, budową i badaniami układów optycznych formujących wiązki laserowe w tym systemów laserowych wielkich mocy oraz optyką światła spójnego. Obecnie prowadzone są w Zespole prace nad laserami dużych energii pompowanymi poprzecznie 2D stosami diod laserowych oraz układami laserowymi generator – wzmacniacz o dużych mocach średnich.

ZOL posiada stanowiska pomiarowe do kompleksowej charakteryzacji parametrów promieniowania laserowego w obszarze widzialnym i podczerwieni oraz nowoczesne wyposażenie laboratoryjne umożliwiające szybkie zestawienie i badania eksperymentalne bardzo szerokiej gamy laserów ciała stałego pompowanych diodowo lub wiązkami światła spójnego.

Pracownicy ZOL, od z górą 30-lat, prowadzą dla studentów WAT zajęcia dydaktyczne (w formie audytoryjnej oraz ćwiczeń laboratoryjnych) z następujących przedmiotów: podstawy optyki, optyka stosowana, optyka laserów, propagacja promieniowania, podstawy elektroniki kwantowej, technika laserowa, podstawy optoelektroniki. Dysponujemy bazą laboratoryjną oraz doświadczonym, wysoko kwalifikowanym personelem przygotowanym do prowadzenia kilkunastu ćwiczeń laboratoryjnych z ww. przedmiotów.

Więcej informacji na www.ztl.wat.edu.pl

Skład zespołu

Kierownik Zespołu Optyki Laserów

prof. dr hab. inż. Jan JABCZYŃSKI, prof. zw. WAT

Członkowie Zespołu:

  • dr hab. inż. Waldemar Żendzian, prof. nadzw. WAT
  • ppłk dr inż. Jacek Kwiatkowski
  • mgr inż. Łukasz Gałecki
  • mgr inż. Łukasz Gorajek
  • mgr inż. Mateusz Kaśków
  • mgr inż. Michał Piasecki

Projekty aktualnie realizowane

1Badania wpływu zjawisk laserowych i optycznych z wykorzystaniem pompującego tulowego lasera światłowodowego dużej mocy na uzyskanie wydajnej generacji laserowej w hybrydowych impulsowych laserach Ho:YLF wykonanych w konfiguracji MOPA. Kierownik: dr Jacek KWIATKOWSKI. Okres realizacji: 2012-2014, Narodowe Centrum Nauki, Opus.

2Modułowa głowica lasera impulsowego z kompensacją efektów cieplnych do zastosowań w znakowarkach laserowych. Kierownik: prof. dr hab. Jan JABCZYŃSKI. Okres realizacji: 2012-2013, Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, INNOTECH.

3Impulsowe lasery na ośrodkach quasi-III-poziomowych pompowane poprzecznie 2D stosami diod laserowych dużej mocy. Kierownik: prof. dr hab. Jan JABCZYŃSKI. Okres realizacji: 2013-2014, Narodowe Centrum Nauki, Harmonia.

4Nowe lasery ciała stałego z samo-adaptującymi rezonatorami wykorzystujące efekt cztero-falowego mieszania w ośrodku czynnym, dr hab. WaldemarŻendzian,Okres realizacji: 2013-2015, Narodowe Centrum Nauki, Opus.

Projekty zakończone

1Pompowany koherentnie przestrajalny laser Cr:ZnSe generujący w obszarze średniej podczerwieni. Kierownik: prof. dr hab. Jan JABCZYŃSKI. Okres realizacji: 2009-2011, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

2Laser hybrydowy Er:YAG generujący w zakresie „bezpiecznym” dla wzroku. Kierownik: dr hab. Waldemar ŻENDZIAN. Okres realizacji: 2008-2010, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

3Przestrajalny laser impulsowy generujący promieniowanie w obszarze 2-2.15 um wykonany w technologii hybrydowej, Kierownik: dr inż. Jacek KWIATKOWSKI. Okres realizacji: 2007-2010, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.


Rozdziały w monografiach:

1Jabczynski J. K., Gorajek L., Zendzian W., Kwiatkowski J., Jelinkova H., Sulc J. and Nemec M., rozdział “Actively Q-switched thulium lasers” w Advances in Solid State Lasers Development and Applications, wydaw. InTech (2010), ISBN 978-953-7619-80-0)

Artykuły naukowe

2013

1J. Kwiatkowski, J.K. Jabczynski, W. Zendzian, L. Gorajek, M. Kaskow, „High repetition rate, Q-switched Ho:YAG laser resonantly pumped by a 20 W linearly polarized Tm: fiber laser”, Applied Physics B: Lasers and Optics, pp. 1-5, DOI: 10.1007/s00340-013-5532-0, article in press, 2013.

2Lukasz Gorajek, “Efficient, high peak power Tm:YLF laser”, PHOTONICS LETTERS OF POLAND, VOL. 5(3), 100-102, 2013.


2012

1W. Żendzian, J. K. Jabczyński, M. Kasków, L. Gorajek, J. Kwiatkowski, K. Kopczyński „250 mJ, self-adaptive, diode-side-pumped Nd:YAG slab laser” Opt. Lett. 2012, 37, 2598-2600.


2011

1J. Kwiatkowski, J.K. Jabczyński, W. Zendzian, J. Swiderski, L. Gorajek, L. Galecki „Resonantly pumped acousto-optically Q-switched hybryd Ho:YAG laser” Laser Phys. Lett. 2011, 8(4), 281-285.

2J.K. Jabczyński, L. Gorajek, J. Kwiatkowski, M. Kaskow, W. Zendzian, „Optimization of end-pumped, actively Q-switched quasi-III-level lasers” Opt. Express 19 (17), 2011, 15652-15668.

3J. K. Jabczyński, L. Gorajek, J. Kwiatkowski, W. Zendzian, Z. Librant, H. Węglarz, A. Wajler, “Laser and thermo-optical investigations of Nd:YAG ceramics”, Opt. Spectrosc. 2011, 111, 262-266.


2010

1M. Nemec, H. Jelinkova, J. Sulc, W. Zendzian, J.K. Jabczyński, J. Kwiatkowski, Q-switched Er:YAG lasers resonantly pumped by Erbium fiber laser, Laser Phys. 2010, 20(3), 661-664.

2W. Żendzian, Ł. Gałecki, J.K. Jabczyński, J. Kwiatkowski, Ł. Gorajek, H. Jelinkova, J. Sulc, M. Nemec, Resonantly Pumped, High Peak Power Er:YAG Laser, Laser Phys. 2010, 20(2), 470-473.

3M. Skórczakowski, J. Świderski, W. Pichola, P. Nyga, M. Maciejewska, Ł. Gałecki, J. Kasprzak, S. Gross, A. Heinrich, T. Bragagna, Mid-infrared Q-switched Er:YAG laser for medical applications, Laser Phys. Lett. 2010, 7, 498-504.


2009

1J.K. Jabczyński, Ł. Gorajek, W. Żendzian, J. Kwiatkowski, H. Jelinkova, J. Sulc, M. Nemec; High repetition rate, high peak power, diode pumped Tm:YLF laser; Laser Phys. Lett. 2009, 6(2), 109-112.

2J. Kwiatkowski, Ł. Gorajek, J.K. Jabczyński, W. Żendzian, H. Jelinkova, J. Sulc, M. Nemec, P. Koranda “Resonantly pumped tunable Ho:YAG laser” Laser Phys. Lett. 2009, 6(7), 531-534.

3W. Żendzian, J.K. Jabczyński, J. Kwiatkowski “Intracavity optical parametric oscillator pumped by passively Q-switched Nd:YLF laser” Opto-Electron. Rev. 2009, 17(1), 45-52..

4Z. Librant, J.K. Jabczyński, H. Węglarz, A. Wajler, H. Tomaszewski, T. Łukasiewicz, W. Żendzian, J. Kwiatkowski “Preparation and characterization of transparent Nd:YAGceramics”Opto-Electron. Rev. 2009, 17(1), 72-77.

5M. Franczyk, R. Stępień, D. Pysz, I. Kujawa, R. Buczyński, J.K. Jabczyński “Ytterbium doped phosphate glass photonic crystal fiber laser”, Opto-Electron. Rev. 2009, 17(3), 231-235.

6Ł. Gorajek, J.K. Jabczyński, W. Żendzian, J. Kwiatkowski, H. Jelinkova, J. Sulc, M. Nemec; “High repetition rate, tunable, Q-switched diode pumped Tm:YLF laser”, Opto-Electron. Rev. 2009, 17(4), 309-317.

7Ł. Gorajek, Ł. Gałecki, Tunable, gain switched Ti3+:Al2O3 laser pumped by intracavity frequency doubled Nd3+:YLF laser, Photonics Letters of Poland, 1(3), pp. 136-138, 2009


Opublikowane materiały konferencyjne/ w języku angielskim

1M. Kaskow, W. Zendzian, J. K. Jabczynski, J. Firak, L. Gorajek, J. Kwiatkowski, K. Kopczynski, “Compact diode-side-pumped Yb:YAG slab laser operating in room temperature,” Proc. SPIE 8902, Electron Technology Conference 2013, 890218 (July 25, 2013)

2Zendzian, W., Jabczynski, J.K., M. Kaskow,., Gorajek, L., Kwiatkowski, J., Kopczynski, K., Firak, J., „Diode side pumped Nd:YAG slab laser with self-adaptive resonator,” Proc. SPIE 8702, Laser Technology 2012: Progress in Lasers, 870208 (January 15, 2013)

3J. Jabczynski, W. Zendzian, M. Kaskow,, L. Gorajek, J. Kwiatkowski, and K. Kopczynski, “Self-adaptive, closed-loop, diode-side-pumped Nd:YAG slab laser,” in Frontiers in Optics 2012/Laser Science XXVIII, OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2012), paper FM4G.5

4J. Jabczynski, W. Zendzian, M. Kaskow,, L. Gorajek, J. Kwiatkowski, K. Kopczynski, “Diode-pumped Nd:YAG slab laser with self-adaptive, closed-loop resonator,” 5th EPQ-QEOD EUROPHOTON Conference, WeP.18, 26-31 August 2012

5W. Zendzian, J. K. Jabczynski, M. Kaskow,, L. Gorajek, J. Kwiatkowski, K. Kopczynski, „Self-adaptive, diode-pumped Nd:YAG slab laser with dynamic, holographic, closed-loop resonator,” Proc. SPIE 8697, 18th Czech-Polish-Slovak Optical Conference on Wave and Quantum Aspects of Contemporary Optics, 86971A (December 18, 2012)

6M. Kaskow,, J. Tarka, L. Gorajek, J. K. Jabczynski, W. Zendzian, J. Kwiatkowski, “Analysis on nonstationary thermo-optical effects occurring in laser mirrors under high heat load,” Proc. SPIE 8697, 18th Czech-Polish-Slovak Optical Conference on Wave and Quantum Aspects of Contemporary Optics, 86971A (December 18, 2012)

7J. Kwiatkowski, J. K. Jabczynski, W. Zendzian, J. Swiderski, M. Kaskow, L. Gorajek, “A highly efficient resonantly pumped Ho:YAG laser”, Proc. SPIE 8433, Laser Sources and Applications, 84331J (June 1, 2012)

8M. Kaskow,, J. Tarka J. Kwiatkowski, W. Żendzian , Ł. Gorajek, J. K. Jabczyński,., “The investigation of transient thermal effects in optical elements under high laser intensities”, Proc. SPIE 8433, Laser Sources and Applications, 84331V (June 1, 2012)

9J. Kwiatkowski, J. K. Jabczynski, W. Zendzian, J. Swiderski, L. Gorajek, and M. Kaskow,, “Resonantly Pumped Q-switched Ho:YAG Laser,” in Proceedings of the International Quantum Electronics Conference and Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim 2011, (Optical Society of America, 2011), paper C468

10J. K. Jabczynski, L. Gorajek, M. Kaskow,, J. Kwiatkowski, W. Zendzian, K. Kopczynski, “The new optimization method of Q-switched quasi-three-level lasers”, Proc. SPIE 8187, Technologies for Optical Countermeasures VIII, 81870U

11M. Kaskow,, L. Gorajek, J. K. Jabczynski, J. Kwiatkowski, W. Zendzian, “Investigations of thermal effects in Nd:YAG ceramics under high heat load,” Lasers and Electro-Optics Europe (CLEO EUROPE/EQEC), 2011 Conference on and 12th European Quantum Electronics Conference , vol., no., pp.1,1, 22-26 May 2011

12J. K. Jabczynski, L. Gorajek, M. Kaskow,, Z. Librant, H. Weglarz, A. Wajler, J. Kwiatkowski, W. Zendzian, “Laser and Thermo-Optical Characterization of Nd:YAG ceramics”, Photonics and Optoelectronics (SOPO), 2011 Symposium on, vol., no., pp.1,4, 16-18 May 2011

13J. K. Jabczynski, M. Kaskow, L. Gorajek, W. Zendzian, J. Kwiatkowski, K. Kopczynski, “Analysis of thermo-optic effects in Nd:YAG ceramics disk under high heat load”, Proc. SPIE 8080, Diode-Pumped High Energy and High Power Lasers; ELI: Ultrarelativistic Laser-Matter Interactions and Petawatt Photonics; and HiPER: the European Pathway to Laser Energy, 80800M, 2011

14J.K. Jabczynski, L. Gorajek, K. Kopczyński, J. Kwiatkowski, W. Zendzian, H. Fiedorowicz, Z. Librant, H. Weglarz, A. Wajler, Laser Investigations of Nd:YAG ceramics, Laser Optics Conference, LO2010, St. Petersburg, 2010

15J.K. Jabczynski, L. Gorajek, K. Kopczyński, J. Kwiatkowski, W. Zendzian, Z. Librant, H. Weglarz, A. Wajler, Characterization of thermo-optic effects in end-pumped Nd:YAG ceramic laser, Proc of XVII Slovak-Czech-Polish Optical Conference, Liptovsky Jan, 2010

16L. Gorajek, J. K. Jabczyński, W. Zendzian, J. Kwiatkowski, Modeling and optimization of diode pumped Tm:YLF laser, Proc of XVII Slovak-Czech-Polish Optical Conference, Liptovsky Jan, 2010

17W. Zendzian, Jan K. Jabczynski, L. Galecki, L. Gorajek, J. Kwiatkowski, H. Jelinkowa, J. Sulc, M. Nemec, The eye-safe Q-switched Er:YAG laser, SPIE Photonics Europe, 12 – 16 April 2010, Brussels, Belgium, paper 7721-39

18J.K. Jabczynski, Z. Librant, L. Gorajek, W. Zendzian, J. Kwiatkowski, H. Weglarz, A. Wajler, Technology and characterization of Nd:YAG ceramics, International Conference „Light at Extreme Intensities” – LEI 2009, Brasov, Romania, 16-21 October 2009

19M. Nemec, W. Zendzian, H. Jelínková, J.K. Jabczynski, J. Šulc, L. Gorajek, and J. Kwiatkowski, Q-switched Er:YAG lasers resonantly pumped by erbium fiber laser, 18th INTERNATIONAL LASER PHYSICS WORKSHOP, (LPHYS’09), Barcelona, Spain, July 13 – 17, 2009

20W. Zendzian, . K. Jabczynski, L. Gorajek, J. Kwiatkowski, K. Kopczynski, H. Jelinkova, M. Nemec, J. Sulc, The Q-switched Hybrid Er:YAG Laser, 17th International Conference on Advanced Laser Technologies – ALT09, Antalya, Turkey, 2009

21J. Kwiatkowski, J.K. Jabczynski, W. Zendzian, L. Gorajek, H. Jelinkova, J. Sulc, M. Nemec, P. Koranda, Ho:YAG Tunable Hybrid Laser Pumped by a Tm-Doped Fiber Laser, 17th International Conference on Advanced Laser Technologies – ALT09, Antalya, Turkey, 2009

22J. K. Jabczynski, L. Gorajek, W. Żendzian, J. Kwiatkowski, K. Kopczynski, H. Jelinkova, M. Nemec, J. Sulc, Actively Q-switched Diode Pumped Tm:YLF Laser, 17th International Conference on Advanced Laser Technologies – ALT09, Antalya, Turkey, 2009

23J. Kwiatkowski, J.K. Jabczynski, W. Żendzian, Ł. Gorajek, H. Jelinkova, J. Sulc, M. Nemec, P. Koranda, Tunable, hybrid Ho:YAG laser pumped by Tm:fiber laser, Middle Infrared Coherent Sources MICS’2009, Trouville, FRANCE, 2009, Paper PO13

24J. Kwiatkowski, Ł. Gorajek, J.K. Jabczynski, W. Żendzian, H. Jelínková, J. Sulc, M. Nemec, P. Koranda, Tuneable, hybrid Ho:YAG laser, CLEO/Europe-EQEC Conference, ICM Munich, Germany, 2009, Paper CA.P.13TUE

25J. Kwiatkowski, Ł. Gorajek, J.K. Jabczyński, W. Żendzian, H. Jelinkova, J. Sulc, M. Nemec, P. Koranda, Tunable Ho:YAG Laser Pumped by Tm:Fiber Laser, Conference on Lasers and Electro-Optics International Quantum Electronics Conference CLEO/IQEC 2009, 2009, Paper JTuD4, Baltimore Convention Center Baltimore, Maryland, USA, May 31-June 5


Prace badawcze ZOL prowadzone są w Laboratorium Laserów Bliskiej i Średniej Podczerwieni w którego skład wchodzą :

  • Pracownia laserów bliskiej podczerwieni
  • Pracownia laserów przestrajalnych
  • Pracownia badań ośrodków laserowych

Ważniejsza stanowiska, urządzenia i przyrządy naukowe:

  • Źródła pompujące
    • Laser włóknowy Tm:fiber ; Pwy = 120 W, Λ =1940 nm;
    • Laser włóknowy Tm:fiber ; Pwy = 20 W, Λ =1920 nm;
    • Laser włóknowy Tm:fiber ; Pwy = 20 W, Λ =1908 nm;
    • Laser włóknowy Er:fiber ; Pwy = 10 W, Λ =1532 nm;
    • Dioda laserowa z wyjściem światłowod. FCB-CW Λ = 1532 nm, Pwy = 90 W,
    • Dioda laserowa z wyjściem światłowod. FCB-CW Λ = 808 nm, Pwy = 80 W,
    • Dioda laserowa z wyjściem światłowod. FCB-CW Λ = 808 nm, Pwy = 20 W
    • Dioda laserowa z wyjściem światłowod. FCB-CW Λ = 940 nm, Pwy = 100 W,
    • Dioda laserowa z wyjściem światłowod. FCB-CW Λ = 1940 nm, Pwy = 18 W,
    • Dioda laserowa z wyjściem światłowod. FCB-CW Λ = 976 nm, Pwy = 60 W,
    • Dioda laserowa z wyjściem światłowod. FCB-CW Λ = 792 nm, Pwy = 80 W,
    • Dioda laserowa z kolimacją w obu osiach FBB-CW Λ = 808 nm, Pwy = 35 W
    • 2D stos diod laserowych QCW Λ = 808 nm, Pwy = 600 W,
    • 2D stos diod laserowych QCW Λ = 808 nm, Pwy = 2400 W,
    • 2D stos diod laserowych QCW Λ = 976 nm, Pwy = 2400 W,
  • Stanowiska do pomiaru wiązek laserowych
    • Stanowisko do pomiaru parametru M2: 0.2-20 μm, TYP Photon MSP HPNS/10/5;
    • Kamery pyroelektryczne, TYP Photon USB NS-PYRO/20/25; Pyrocam III, model PY-III-C-A, Spiricon PY-III-W-Si-1.05-2.5;
    • Skaningowy miernik profilu wiązki: BP109-IR (0.7 – 1.8 μm)
    • Miernik 2D rozkładów intensywności na bazie kamery CCD BC106-VIS (0.3-1.1 μm)
    • Analizator wiązek laserowych: LBA 100A (0.3 – 1.1 μm)
    • Shack-Hartmanna miernik frontu fali Wavefront Sensor WFS150-5C
  • Pomiarowe przyrządy optyczne i spektrometry
    • Skaningowe monochromatory / spektrometery ARC-150 , Oriel 77250
    • Spektrometery/polichromatory obrazowe w zakresie 1000-1700 nm, TYP RW-NIR-1024 firmy StellarNet; 1500-2200 nm, TYP RW-NIRX-1024 firmy StellarNet;
    • Interferometry : shearingowy SI254, obrazowy Fabry-Perota
    • Zestaw ZHL do laserowej interferometrii w układach Michelsona i Macha-Zehndera
    • Dwu-częstotliwościowy laserowy interferometr HP 5526A do pomiaru przemieszczeń i odchyleń kątowych
  • Inne ważniejsze optoelektroniczne urządzenia i przyrządy pomiarowe
    • generatory sygnałowe Tabor PM 8572, RIGOL DG3121A , RIGOL DG1022A
    • mierniki mocy i energii Ophir LaserStar Dual Channel, LabMaster, Newport i.in.
    • oscyloskopy cyfrowe DSO9104A, DSO7104B, DSA 70604, DPO 4032
    • zestawy modulatorów akusto-optycznych i elektro-optycznych ze sterownikami