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深度解讀

Yb:KGW飛秒激光器泵浦的高功率飛秒光參量振蕩器(fs OPO)

fun88网页下载 來源:脈動科技2022-02-22 我要評論(0 )   

引言:飛秒激光器是最重要的光學設備之一!但是與(yu) 其他激光器一樣,飛秒激光器的輸出波長資源是有限的,而無論科學和商業(ye) 應用都需要很多的不同的飛秒激光波長,用非線性...

引言:飛秒激光器是最重要的光學設備之一!但是與(yu) 其他激光器一樣,飛秒激光器的輸出波長資源是有限的,而無論科學和商業(ye) 應用都需要很多的不同的飛秒激光波長,用非線性光學手段對飛秒激光器波長進行擴展是和飛秒激光技術同樣重要的激光技術!飛秒光參量振蕩器(fs OPO)是最主要的飛秒激光波長擴展方法。當今市場上有兩(liang) 種主要的fs OPO,一種是用摻鈦藍寶石飛秒振蕩器(Ti:Sa)作為(wei) 泵浦激光的fs OPO,另一種是用摻鐿(Yb+)飛秒振蕩器泵浦的飛秒OPO。由於(yu) 鈦藍寶石飛秒振蕩器結構複雜需要高品質綠光激光器來泵浦,並且目前市場上最高功率不超過4W,所以鈦寶石飛秒激光器泵浦飛秒OPO的技術瓶頸明顯。


德國APE公司引進最新技術的高功率摻鐿(Yb+)飛秒振蕩器並推出高功率的fs OPO,結合APE公司倍頻差頻和頻和脈衝(chong) 選單技術,形成了完整的LeVante IR OPO 飛秒OPO產(chan) 品係列。!該fs OPO已經成為(wei) 市場上主流的產(chan) 品,在材料學,二維光學,微納光學,生物光學等研究領域有越來越重要的應用。本文以12W泵浦為(wei) 列,詳細介紹該款fs OPO!


01、LeVante IR fs OPO 係列飛秒OPO


Levante IR fs OPO是一款Yb+飛秒激光器同步泵浦飛秒光參量振蕩器,它采用特殊定製的扇麵周期極化铌酸鋰晶體(ti) 作為(wei) OPO工作介質,因而不需要溫度波長調諧。同步泵浦保證OPO輸出信號光和閑頻光可以很好的同步。Levante IR fs OPO采用功率高達20W的Yb+飛秒激光器作為(wei) 泵浦激光源,這樣可以獲得非常高的OPO輸出功率,這也為(wei) OPO進一步的倍頻和頻差頻提供了充足的功率,因此該OPO係統可以提供波長範圍440nm—15000nm的波長調諧範圍!

Levante IR fs OPO主要技術指標(12W泵浦)

輸出波長:信號光Signal: 1320-2000nm

閑頻光Idler: 2150-4800nm

輸出功率:>3200mW@1500nm, >1500mW@2500nm

脈寬:200fs


02、Yb+飛秒激光器泵浦源FLINT


APE為(wei) 這款fs OPO定製了固體(ti) 主動鎖模Yb:KGW工作介質的飛秒振蕩器。二極管直接泵浦的FLINT和532nm綠光泵浦的摻鈦藍寶石飛秒振蕩器(TiSa)比,結構簡單,使用方便,可靠性高,完全免維護!

飛秒激光器FLINT主要技術指標:

輸出波長:1035nm

功率:2-20W

脈寬:100-170fs

重複頻率:80MHz


03、LeVante IR fs OPO的倍頻SHG三倍頻THG


很多科學研究應用需要更多的波長,尤其是可見和短波長範圍,APE公司提供非常好的飛秒激光器和飛秒光參量振蕩器OPO的倍頻係統Harmonixx,這是一個(ge) 獨立的器件,可以適用於(yu) 不同的飛秒激光器。Harmonixx是全自動操作的,安裝和使用非常簡單。

Harmonixx主要參數如下:

Harmonixx SHG輸出波長Signal: 660-1000nm, 效率:40%

Harmonixx SHG輸出波長Idler: 110-1500nm,  效率:12%

Harmonixx THG輸出波長Signal: 440-660nm, 效率:5%


04、LeVante IR fs OPO的差頻DFG

 

利用LeVante IR fs OPO的Signal和Idler光的調諧性能,APE公司的HarmoniXX DGF係統有非常好的調諧性能和效率,可以輸出4-15µm寬可調諧範圍,是顯微光學,材料學,電子學研究的理想光源!


05、LeVante IR fs OPO重複頻率選擇


鎖模飛秒振蕩器的重複頻率是由機械腔長決(jue) 定的,因此是固定的飛秒OPO的重複頻率是由泵浦飛秒振蕩器的重複頻率決(jue) 定的,也是固定的,通常選擇為(wei) 80MHz.可是很多科研應用如CARS,CRS,顯微成像等需要很低的重複頻率,APE公司的飛秒脈衝(chong) 選單器一樣可以應用於(yu) LeVante IR fs OPO

脈衝(chong) 選單器PulseSelector技術指標:

適用輸入波長:680-1080nm, 340-540nm(雙波段型號)

工作介質:TeO2,或SiO2(>2W高功率型號)

輸入重複頻率:70-80MHz,

輸出重複頻率:f/2—f/260000

透光率:>60%(TeO2), >50%(SiO2)


LeVante IR fs OPO全係統示意圖


06、德國APE公司


德國APE公司是世界上超快激光非線性光學係統和超快激光測量診斷儀(yi) 器方麵的隱形巨人!APE公司的鈦寶石fs OPO占全球業(ye) 界50%以上的市場份額,APE公司的ps OPO占全球業(ye) 界90%以上的市場份額,APE公司的自相關(guan) 儀(yi) 和其他超快脈衝(chong) 策略診斷儀(yi) 器占全球業(ye) 界80%以上市場份額,除此以外,APE公司還有1um飛秒激光泵浦的fs OPO, 1um飛秒放大器泵浦的飛秒光參量放大器(OPA)AVUS,飛秒激光器倍頻和頻係統HarmoniXXX等等。

德國APE公司位於(yu) 柏林,成立於(yu) 1992年,是世界上最早的專(zhuan) 門從(cong) 事於(yu) 超快光學的公司!脈動科技有限公司自2009年起就成為(wei) APE公司在中國的代理商!

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