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at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology
]

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich


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ISSN
2196-677X
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Volume 66, Issue 1

Issues

Identifikation und Simulation optischer Verstärker für ultra-kurze Laserpulse

Identification and simulation of optical amplifiers for ultra-short laser pulses

Andreas Deutschmann
  • Corresponding author
  • Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik, Technische Universität Wien, Wien Austria
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/ Pavel Malevich / Andrius Baltuška / Andreas Kugi
  • Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik, Technische Universität Wien, Wien Austria
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Published Online: 2018-01-09 | DOI: https://doi.org/10.1515/auto-2017-0097

Zusammenfassung

Die Beschreibung optischer Pulsverstärker für ultra-kurze Laserpulse resultiert in mathematisch aufwendigen, verteilt-parametrischen Modellen, deren detaillierte Modellierung und adaptive Regelung unlängst präsentiert wurde. In diesem Beitrag werden nun Aspekte der Identifikation geeigneter Parameter betrachtet, um ein gemessenes Eingangs-Ausgangs-Verhalten möglichst gut nachbilden zu können. Dazu werden effiziente Simulationsmodelle präsentiert, die den numerischen Aufwand – besonders bei hohen Wiederholraten und der dadurch auftretenden starken Verkopplung aufeinanderfolgender Pulse – in handhabbaren Grenzen halten.

Abstract

The mathematical description of optical pulse amplifiers for ultra-short laser pulses results in elaborate distributed-parameter models. Their mathematical derivation and adaptive control has been recently presented. The aim of this contribution is to investigate suitable identification methods to optimally reproduce a measured input-output behavior. To keep the computational burden of this identification procedure in a feasible range, particularly for high repetition rates and their strong coupling of sucessive pulses, efficient numerical algorithms are presented.

Schlagwörter: Optische Pulsverstärker; Identifikation; Verteilt-parametrische Systeme

Keywords: Optical amplifiers; identification; distributed-parameter systems

About the article

Andreas Deutschmann

Andreas Deutschmann ist Mitarbeiter am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik (ACIN) an der TU Wien. Seine aktuellen Forschungsinteressen umfassen Methoden zur Regelung und zum Beobachterentwurf für verteilt-parametrische Systeme sowie deren Anwendungen auf optische Pulsverstärker.

Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik, Technische Universität Wien, Wien, Österreich

Pavel Malevich

Pavel Malevich ist Mitarbeiter der Multidimensional Molecular Spectroscopy Gruppe am Institut für Photonik an der TU Wien. Er beschäftigt sich mit der Entwicklung von Lasersystemen und optisch parametrischer Verstärker im mittleren Infrarotbereich.

Institut für Photonik, Technische Universität Wien, Wien, Österreich

Andrius Baltuška

Andrius Baltuska ist Leiter der Ultrakurzpuls-Laser Forschungsgruppe am Institut für Photonik der TU Wien. Seine Forschungsgebiete umfassen die Entwicklung von Hochleistungslasern, nichtlineare optische Phänomene und Anwendungen von gepulsten Lasern für Sensing und Materialbearbeitung. Prof. Baltuska ist korrespondierendes Mitglied der österreichischen Akademie der Wissenschaften.

Institut für Photonik, Technische Universität Wien, Wien, Österreich

Andreas Kugi

Andreas Kugi ist Vorstand des Instituts für Automatisierungs- und Regelungstechnik (ACIN) an der TU Wien. Seine Forschungsgebiete umfassen die physikalisch basierte Modellierung und Regelung von (nichtlinearen) mechatronischen Systemen, differentialgeometrische und optimierungsbasierte Methoden der nichtlinearen Regelungstechnik sowie die Regelung von Systemen mit verteilten Parametern. Er ist an einer Vielzahl von Industrieprojekten beteiligt, u. a. leitet er das Christian Doppler Labor für Modellbasierte Prozessregelung in der Stahlindustrie. Prof. Kugi ist Chef-Redakteur des IFAC Journals Control Engineering Practice, wirkliches Mitglied der österreichischen Akademie der Wissenschaften und Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech).

Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik, Technische Universität Wien, Wien, Österreich


Accepted: 2017-12-07

Received: 2017-09-21

Published Online: 2018-01-09

Published in Print: 2018-01-12


Citation Information: at - Automatisierungstechnik, Volume 66, Issue 1, Pages 66–78, ISSN (Online) 2196-677X, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1515/auto-2017-0097.

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