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@PHDTHESIS{Schulz:140553,
      author       = {Schulz, Sebastian and DESY},
      title        = {{I}mplementation of the {L}aser-{B}ased {F}emtosecond
                      {P}recision {S}ynchronization {S}ystem at {FLASH}},
      issn         = {1435-8085},
      school       = {University of Hamburg},
      type         = {Dr.},
      address      = {Hamburg},
      publisher    = {DESY},
      reportid     = {PHPPUBDB-22365, DESY-THESIS-2014-012},
      series       = {DESY-THESIS},
      pages        = {291},
      year         = {2014},
      note         = {University of Hamburg, Diss., 2014},
      abstract     = {Abstract: FLASH, the high-gain free-electron laser (FEL) in
                      Hamburg, enables the generation of light pulseswith
                      wavelengths in the soft X-ray region and durations down to a
                      few femtoseconds. To fully exploitthis capability in
                      time-resolved pump-probe experiments, and for the projected
                      externally seededoperation, the critical components of the
                      accelerator and several external laser systems have to
                      besynchronized with a temporal accuracy at least in the same
                      order of magnitude. This can not be realizedpurely with
                      established RF-based systems and therefore, an optical,
                      laser-based synchronizationsystem is required.In this
                      thesis, the optical synchronization system of FLASH has
                      been, based on previous successfulproof-of-principle
                      experiments, massively extended. One major topic is the
                      comprehensive characterizationof the timing reference of the
                      system and a comparison of different types of such
                      masterlaser oscillators, as well as studies on their short-
                      and long-term stability. Similar investigations havebeen
                      carried out for the upgraded and newly installed
                      length-stabilized fiber links, which connect theremote
                      locations at the accelerator to the optical timing
                      reference. The successful demonstration ofan all-optical
                      synchronization of a Ti:sapphire oscillator with sub-10
                      femtosecond timing jitter andthe connection of the photo
                      injector laser system to the synchronization system mark
                      further importantkey experiments of this thesis. The
                      robustness of the actual implementations played a key
                      role,as the synchronization system forms the basis for the
                      future, operator-friendly arrival time
                      feedback.Kurzdarstellung: FLASH, der hochverstärkende
                      Freie-Elektronen-Laser (FEL) in Hamburg, kann Pulse weicher
                      Röntgenstrahlungmit Dauern von wenigen Femtosekunden
                      erzeugen. Um das volle Potenzial dieserLichtpulse in
                      zeitaufgelösten Anrege-Abfrage-Experimenten ausnutzen zu
                      können, und für den zukünftigen Betriebsmodus mit einem
                      externen Saat-Laser ist eine Synchronisation der
                      kritischenKomponenten des Beschleunigers und der externen
                      Lasersysteme mindestens in der gleichen
                      zeitlichenGrößenordnung erforderlich. Diese Präzision ist
                      mit elektrischen Hochfrequenzsystemen nichtzu erreichen und
                      erfordert ein optisches, laser-basiertes
                      Synchronisationssystem.Im Rahmen dieser Arbeit wurde,
                      aufbauend auf früheren erfolgreichen Machbarkeitsstudien,
                      das optischeSynchronisationssystem bei FLASH massiv
                      erweitert. Dabei lag ein Schwerpunkt auf der
                      umfangreichenCharakterisierung der Zeitreferenz des Systems
                      und dem Vergleich zweier verschiedenerTypen solcher
                      Master-Laseroszillatoren, sowie Studien zu deren Kurz- und
                      Langzeitstabilität. Diesewurde auch an den ebenfalls
                      erweiterten längenstabilisierten Glasfaserstrecken, die zur
                      Ankopplungder verschiedenen Stationen am Beschleuniger an
                      die optische Zeitreferenz dienen, studiert. Dieerfolgreich
                      demonstrierte optische Synchronisation eines
                      Titan:Saphir-Laseroszillators mit wenigerals 10
                      Femtosekunden Zeitjitter und die Anbindung des
                      Photoinjektor-Lasers an das Synchronisationssystemstellen
                      weitere Schlüsselexperimente dieser Arbeit dar. Dabei wurde
                      besonderer Wertauf die Robustheit der eigentlichen
                      Implementationen gelegt, da das Synchronisationssystem
                      dasFundament der geplanten aktiven
                      Ankunftszeitstabilisierung im Beschleuniger bildet.},
      keywords     = {Dissertation (GND)},
      cin          = {FLA / MSK},
      cid          = {I:(DE-H253)FLA-20120731 / I:(DE-H253)MSK-20120731},
      pnm          = {Facility (machine) FLASH (POF1-FLASH-20130405)},
      pid          = {G:(DE-H253)POF1-FLASH-20130405},
      experiment   = {EXP:(DE-H253)FLASH(machine)-20150101},
      typ          = {PUB:(DE-HGF)11 / PUB:(DE-HGF)15},
      doi          = {10.3204/DESY-THESIS-2014-012},
      url          = {https://bib-pubdb1.desy.de/record/140553},
}